Что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют?

Популярная механикаНаука

Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов

Ученые до сих пор не знают, что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют.

Роман Фишман

Вряд ли вирусы можно назвать живыми. Однако их происхождение и эволюция понятны даже хуже, чем возникновение «нормальных» клеточных организмов. До сих пор неизвестно, кто появился раньше, первые клетки или первые вирусы. Возможно, они сопровождали жизнь всегда, словно гибельная тень.

Проблема в том, что вирусы представляют собой не более чем фрагменты генома (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку. В палеонтологической летописи они не оставляют никаких следов, и все, что остается для изучения их прошлого – это современные вирусы и их геномы. Сравнивая, находя сходства и различия, биологи обнаруживают эволюционные связи между разными вирусами, определяют их древнейшие черты. К сожалению, вирусы необычайно изменчивы и разнообразны. Достаточно вспомнить, что их геномы могут быть представлены цепочками не только ДНК (как у нас и, например, герпесвирусов), но и родственной молекулы РНК (как у коронавирусов). Молекула ДНК/РНК у вирусов может быть единой или сегментированной на части, линейной (аденовирусы) или кольцевой (полиомавирусы), одноцепочечной (анелловирусы) или двухцепочечной (бакуловирусы).

cef9020eff860c667c6b5f5bed826e1b.jpg
Visual science

Не менее разнообразны структуры вирусных частиц, особенности их жизненного цикла и прочие характеристики, по которым можно было бы проводить обычное сопоставление. Подробнее о том, как ученые обходят эти сложности, вы можете прочесть в самом конце этой заметки. А пока давайте вспомним, что же у всех вирусов общего: все они – паразиты. Не известно ни одного вируса, который мог бы проводить метаболизм самостоятельно, без использования биохимических механизмов клетки-хозяина.

Ни один вирус не содержит рибосом, которые могли бы синтезировать белки, и ни один не несет систем, позволяющих вырабатывать энергию в форме молекул АТФ. Все это делает их облигатными, то есть безусловными внутриклеточными паразитами: существовать сами по себе они неспособны. Неудивительно, что, согласно одной из первых и самых известных гипотез, сперва появились клетки, и лишь затем на этой почве развился весь разнообразный вирусный мир.

Регрессивно. От сложного к простому

Взглянем хотя бы на риккетсий – тоже внутриклеточных паразитов, хотя и бактерий. При этом некоторые участки их генома близки к ДНК, которая содержится в митохондриях эукариотических клеток, включая человека. По-видимому, те и другие имели общего предка, однако основатель «линии митохондрий», заразив клетку, не убил ее, а случайно сохранился в цитоплазме. В итоге потомки этой бактерии лишились массы более ненужных генов и деградировали до клеточных органелл, поставляющих хозяевам молекулы АТФ в обмен на все остальное. «Регрессивная» гипотеза происхождения вирусов считает, что такая деградация могла случиться и с их предками: некогда бывшие вполне полноценными и самостоятельными клеточными организмами, за миллиарды лет паразитической жизни те просто растеряли все лишнее.

29f74366eb5e3d0bac855cc60f781189.jpg

Эта старая идея получила свежее дыхание благодаря недавнему открытию вирусов-гигантов, таких как пандоравирусы или мимивирусы. Они не только весьма велики (диаметр частицы мимивируса достигает 750 нм – для сравнения, размер вируса гриппа оставляет 80 нм), но и несут исключительно длинный геном (1,2 млн звеньев-нуклеотидов у мимивируса против нескольких сотен у обычных вирусов), кодирующий многие сотни белков. В их числе встречаются и белки, необходимые для копирования и «ремонта» (репарации) ДНК, для производства матричной РНК и белков.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Выживут только сбежавшие Выживут только сбежавшие

Татьяна Алешичева о сериале «Беги»

Weekend
Деменцию связали с совмещением определенных продуктов питания Деменцию связали с совмещением определенных продуктов питания

Для профилактики деменции важно сочетать между собой определенные продукты

N+1
Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц

Карантин поставил под угрозу десятки тысяч компаний по ремонту автомобилей

Forbes
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски

Маски и по сей день вдохновляют художников, дизайнеров и скульпторов

Esquire
Как определить состояние здоровья по ступням Как определить состояние здоровья по ступням

Сейчас самое время обратить внимание на состояние своего здоровья

Популярная механика
14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис 14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис

Говоря о порноактрисах, мы редко задумываемся о том, есть ли у них семьи

Cosmopolitan
Полезные эко-привычки, которые изменят мир и помогут сэкономить деньги Полезные эко-привычки, которые изменят мир и помогут сэкономить деньги

Рассказываем, какие эко-привычки точно стоит внедрить в свою жизнь

Cosmopolitan
Вылитый папаша! Вылитый папаша!

Если сходство ребенка с отцом раздражает или даже пугает...

Лиза
«Как прекрасен жёлтый цвет!» «Как прекрасен жёлтый цвет!»

Период цветения первоцветов очень краток. Не пропустите «жёлтую» весну!

Наука и жизнь
5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции 5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции

Рады ли вы тому, что сбылась ваша мечта остаться только вдвоем?

Psychologies
Всадники банковского апокалипсиса: какой будет отрасль после окончания кризиса Всадники банковского апокалипсиса: какой будет отрасль после окончания кризиса

Кризис не внесет новых тенденций в банковские технологии, но подтолкнет развитие

Forbes
Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи

Что можно сделать со старой одеждой и обувью и куда их сдать

Cosmopolitan
Война, родившая джип Война, родившая джип

Наибольшее число типов армейского автотранспорта породила Вторая мировая война

Популярная механика
Как известные мужчины борются со стрессом? Советы от 11 звезд Как известные мужчины борются со стрессом? Советы от 11 звезд

Звездные способы борьбы со стрессом, которыми ты тоже можешь воспользоваться

Playboy
Сто лучших книг для детей до 7 лет Сто лучших книг для детей до 7 лет

Списки художественных детских книг для разного возраста

Cosmopolitan
Элементарно, Ватсон! Элементарно, Ватсон!

У нас лучшие Шерлок Холмс и доктор Ватсон

Лиза
Эффект 14 популярных диет не продержался больше года Эффект 14 популярных диет не продержался больше года

Какая из существующих диет эффективнее всего?

N+1
Что нужно знать об антибиотиках: 4 популярных мифа Что нужно знать об антибиотиках: 4 популярных мифа

На что на самом деле способны антибиотики

Популярная механика
Слой инфракрасного отражателя под краской охладил черную поверхность на 15 градусов Слой инфракрасного отражателя под краской охладил черную поверхность на 15 градусов

Разработан новый подход к нанесению цветных двухслойных поверхностей

N+1
Тренировка каннабиноидами повысила чувствительность к кокаину у крыс-подростков Тренировка каннабиноидами повысила чувствительность к кокаину у крыс-подростков

Такой опыт приводит к масштабным биохимическим изменениям в мозге

N+1
Действует сестра Действует сестра

Почему Эль Фэннинг не считает свою сестру соперницей и кому она хочет подражать

Grazia
Безразличные матери. Как проработать детские травмы в зрелом возрасте Безразличные матери. Как проработать детские травмы в зрелом возрасте

Отрывок из книги «Безразличные матери. Исцеление от ран родительской нелюбви»

Forbes
Когда дом равен работе: как заработать в самоизоляции Когда дом равен работе: как заработать в самоизоляции

Возможности заработка во время самоизоляции

Популярная механика
BadComedian — о деньгах, лжи в кино и самоизоляции BadComedian — о деньгах, лжи в кино и самоизоляции

Большое интервью с видеоблогером и обозревателем фильмов BadComedian

РБК
Как Китай пытается выяснить реальные масштабы пандемии Как Китай пытается выяснить реальные масштабы пандемии

Власти Китая разворачивают новую программу тестирования

Forbes
Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения

Сидячий образ жизни так же опасен, как курение и злоупотребление алкоголем

Cosmopolitan
11 лучших фантастических фильмов, которые ты мог пропустить в первой половине 2020 11 лучших фантастических фильмов, которые ты мог пропустить в первой половине 2020

Новинки кино из народных жанров — хорроры, сай-фай, фэнтези

Maxim
Алкогений: Серж Генсбур Алкогений: Серж Генсбур

Жизнь Сержа Генсбура была непритворным публичным суицидом

Maxim
Открыть в приложении