Вирусы

Вначале вирусы считали ядовитыми веществами, затем - одной из форм жизни, потом - биохимическими соединениями. Сегодня предполагают, что они существуют между живым и неживым мирами и являются основными участниками эволюции.

В конце XIX века было установлено, что некоторые болезни, вызывают частицы, похожие на бактерии, но гораздо более мелкие. Поскольку они имели биологическую природу и передавались от одной жертвы к другой, вызывая одинаковые симптомы, вирусы стали рассматривать как мельчайшие живые организмы, несущие генетическую информацию.

Низведение вирусов до уровня безжизненных химических объектов произошло после 1935 г., когда Уэнделл Стэнли (Wendell Stanley) впервые закристаллизовал вирус табачной мозаики. Обнаружилось, что кристаллы состоят из сложных биохимических компонентов и не обладают необходимым для биологических систем свойством - метаболической активностью. В 1946 г. ученый получил за эту работу Нобелевскую премию по химии, а не по физиологии или медицине.

Доводы за то, что они неживые: если поместить вирус под микроскоп и наблюдать за ним, то ничего не происходит. Для того, чтобы оно «начало жить», его нужно ввести в клетку. Вирус – это набор молекул, молекулекулярные паразиты живого. Вирус использует живую систему в своих целях. Все делает живая система, а вирус только пользуется продуктами деятельности этой системы.

Доводы за то, что они живые: клетка – окружающая среда вируса. Если поместить живой организм в вакуум, то он умрет. Точно так же и вирус, для него воздушная среда – вакуум. Молекулярная организация такая же, как у клетки живого организма: НК, белки, мембраны. С молекулярной точки зрения = это нормальный вариант жизни. Внутри живых объектов находят нуклеотидные последовательности сходные с нуклеотидными последовательностями вирусов.

Если принять, что вирусы живые то – клеточная теория живого отвергается; если вирусы живые, то и ДНК – живая; все более сложные структуры (кроме ДНК) имеют лишь одну цель – способствовать воспроизведению ДНК. В ходе эволюции создается клетка и ДНК «поняла», что это хорошо. Потом хорошо бы разделить на компартменты – возникли эукариоты. Хорошо бы рекомбинироваться – половое размножение. Потом многоклеточные существа. Среды обитания ДНК приспосабливались к окружающей среде, т. к. взаимоотношения с окружающей средой очень сложные, то возник разум. Следовательно, человек живет лишь для воспроизведения собственной генетической информации.

С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов (ксенология), то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями. Так, в геноме высших приматов существует ген, кодирующий белок синцитин, который, как считается, был привнесён ретровирусом.

Ретровирусы – идет метод обратной транскрипции (ДНК по РНК).

Ретротранспозоны - перемещаются по геному путём обратной транскрипции с их РНК (транспозо́н — последовательность ДНК, способная перемещаться внутри генома в результате процесса, называемого транспозицией, один из классов мобильных элементов генома, которые, встраиваясь в геном, могут вызывать мутации). Сначала были ретровирусы. Они были в клетках и со временем утратили Env (белок вирусной оболочки), став транспозонами. Другая точка зрения – сначала были транспозоны. Но со временем по каким-то причинам появился Env, позволяющий выйти транспозонам из клетки в виде ретровирусов.

44. Эгоистическая ДНК.
Важнейшая особенность живых систем - способность к размножению. Один из интересных философских подходов к смыслу этого процесса развил английский генетик Ричард Даукинс.
Он считал, что гены - машины для выживания и самовоспроизведения. Мы созданы нашими генами. Мы живем, существуем для того, чтобы сохранить их и передать потомству, и служим лишь приспособлениями, обеспечивающими их выживание, после чего нас просто выбрасывают. Мир эгоистического гена - мир жестокой конкуренции.
В первичном океане планеты Земля было много органических молекул. Попав в этот бульон, ген нашел в нем условия для выживания и размножения. Там были белки, нуклеотиды, аминокислоты. С их помощью ген стал размножаться. Однако возможности размножаться только с помощью подсобного материала оказались ограниченными. Тогда ген стал создавать вокруг себя все усложняющиеся белковые капсулы, защищающие его и обеспечивающие эффективное размножение в самых разных условиях среды. Эти-то белковые капсулы прошли эволюционный путь от вирусов и бактерий до самых сложных существ. Таких, как люди. Все эти организмы - не более чем инструмент сохранения генов и поддержание их неограниченно долгое время. Важнейший вопрос биологии - о происхождении жизни - теория “эгоистического гена” игнорирует.
В последующие годы после выхода работ Даукинса к теории были сделаны существенные дополнения. Они связаны, в частности, с открытием так называемой молчащей ДНК. Оказалось, что наследственного материала - ДНК- в организме больше, чем нужно для их жизнедеятельности. Наряду с активной ДНК, входящей в состав работающих генов, есть еще какая-то неработающая, неизвестно зачем находящаяся в организме.
Френсис Крик - один из открывателей структуры ДНК - сделал такое предположение. Возможно, нефункционирующая ДНК и есть те самые эгоистические участи генетического аппарата, эгоистические гены, единственная миссия которых - размножать себя. Реально функционирующие гены - инструменты, обеспечивающие выживание эгоистических.
Именно эгоистические участки с помощью метеоритов переносятся от планеты к планете, обеспечивая вечность и преемственность жизни на разных планетах.
Т. о. «эгоистический ген», «эгоистическая ДНК»-термины, которые устойчиво вошли в биологию для обозначения некодирующих участков генома.

Доказательство: Мигрирующие элементы генома: транспозоны и ретротранспозоны