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
Из минёров в танкисты: боевой путь слесаря Егорова Из минёров в танкисты: боевой путь слесаря Егорова

Рассказы о войне: история службы слесаря Егорова

Популярная механика
Мелкие ставки Мелкие ставки

Великую идею нельзя выдумать, но можно открыть

kiozk originals
Правила жизни Эдриена Броуди Правила жизни Эдриена Броуди

Актер, 47 лет

Esquire
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Багажник на несколько дней задержал колонизацию трупа мясными мухами Багажник на несколько дней задержал колонизацию трупа мясными мухами

Эта информация поможет криминалистам точнее устанавливать дату смерти жертв

N+1
Как извлечь максимум из «медленного времени» Как извлечь максимум из «медленного времени»

Отрывок из книги «Как стать продуктивнее»

СНОБ
7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится) 7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится)

Еда, в состав которой входят элементы, помогающие организму «поймать дзен»

Playboy
Дмитрий Чевычалов: 7 способов получить отзывы от клиентов, избежав навязчивости Дмитрий Чевычалов: 7 способов получить отзывы от клиентов, избежав навязчивости

Как получить положительные отзывы для своего бизнеса

СНОБ
«50 оттенков серого» эпохи VHS: почему «9 ½ недель» — все еще актуальное кино про страсть и расставания «50 оттенков серого» эпохи VHS: почему «9 ½ недель» — все еще актуальное кино про страсть и расставания

«9 ½ недель» — страшная психологическая драма про два одиночества

Esquire
И вдруг запели птицы: как танкист Отрощенков узнал о Победе И вдруг запели птицы: как танкист Отрощенков узнал о Победе

Сергей Андреевич Отрощенков пошёл в армию в 1940 году

Популярная механика
«Мы застряли в раю». Истории российских туристов на карантине за границей «Мы застряли в раю». Истории российских туристов на карантине за границей

Путешественники, оставшиеся за границей в период пандемии, отказываются улетать

СНОБ
Здесь сохранилась история: посмотрите на старые кратовские дачи в фотопроекте Фёдора Савинцева Здесь сохранилась история: посмотрите на старые кратовские дачи в фотопроекте Фёдора Савинцева

Фотограф Федор Савинцев попытался передать атмосферу настоящих кратовских дач

Esquire
«Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с «Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с

Основатель «Вкусвилла» рассказал, как изменилась работа во время пандемии

VC.RU
Роди за меня. Корреспондент The Economist о том, как женщины становятся суррогатными матерями Роди за меня. Корреспондент The Economist о том, как женщины становятся суррогатными матерями

О подводных камнях общества потребления и суррогатном материнстве

Forbes
Папы-пенсионеры: Гир, Де Ниро, Петросян и другие молодые отцы старше 60 лет Папы-пенсионеры: Гир, Де Ниро, Петросян и другие молодые отцы старше 60 лет

Известные люди, которые испытали радость отцовства после 60 лет

Cosmopolitan
Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца» Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца»

Еще несколько лет Расул Чабдаров водил такси

Esquire
Как использовать QR-генератор в браузере Microsoft Edge: простые советы Как использовать QR-генератор в браузере Microsoft Edge: простые советы

Как воспользоваться QR-генератором для создания графических ссылок

CHIP
Не удалось спасти брак, но не жалею, что так долго пыталась Не удалось спасти брак, но не жалею, что так долго пыталась

Люди, пережившие развод, часто сожалеют о том, что долго тянули с решением

Psychologies
«Список Мидаса»: кто из венчурных инвесторов получил в прошлом году 1900-кратную доходность «Список Мидаса»: кто из венчурных инвесторов получил в прошлом году 1900-кратную доходность

Эти инвесторы построили головокружительную карьеры

Forbes
Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома

Что нужно подготовить, чтобы устроить дома настоящий тир

Популярная механика
Колонка: как социальное неравенство разрушило миф об американской мечте Колонка: как социальное неравенство разрушило миф об американской мечте

Что приходит на смену надежде, когда у общества ее больше не остается

Правила жизни
Сколько тротила нужно, чтобы взорвать южноафриканский броневик Сколько тротила нужно, чтобы взорвать южноафриканский броневик

Красивые и мощные взрывы любят не только пироманы

Популярная механика
Банки начали снижать стоимость обмена валюты после девальвации Банки начали снижать стоимость обмена валюты после девальвации

После девальвации рубля несколько банков улучшили условия по конвертации валют

Forbes
Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор

Она основана на притягивании противоположных зарядов

N+1
Три Кита, Таиланд Три Кита, Таиланд

Из всех развлечений Таиланда Три Кита меньше всего похожи на развлечение

Maxim
Евгений Чебатков: «Тот стендап, на который я ориентируюсь, — это не гламурный стендап для высшего света» Евгений Чебатков: «Тот стендап, на который я ориентируюсь, — это не гламурный стендап для высшего света»

Евгений Чебатков: Как из сотрудника рекламного агентства попасть на ТНТ

Esquire
Хроника чернобыльской катастрофы — в монументальном труде Адама Хиггинботама. Публикуем фрагмент книги Хроника чернобыльской катастрофы — в монументальном труде Адама Хиггинботама. Публикуем фрагмент книги

Фрагмент книги «Чернобыль. История катастрофы»

Esquire
Ученые создали квантовые точки, расстреляв графен потоком ионов Ученые создали квантовые точки, расстреляв графен потоком ионов

Графеновые островки (квантовые точки) сверхмалого размера

Популярная механика
Правила жизни Игги Попа Правила жизни Игги Попа

Музыкант, Майами, 73 года

Esquire
Открыть в приложении