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
Правила жизни Барбры Стрейзанд Правила жизни Барбры Стрейзанд

Американская певица, актриса, режиссер, продюсер и политическая активистка

Esquire
Чистка электричеством Чистка электричеством

Можно ли обеззаразить воду хлорированием, не добавляя ни грамма хлорки?

ТехИнсайдер
Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале

Сюрпризы, которые женский организм может преподнести во время тренировки

Cosmopolitan
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
«Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни» «Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни»

Книга британского кардиохирурга и популяризатора науки Самера Нашефа

N+1
«Миру придется рискнуть еще раз» «Миру придется рискнуть еще раз»

Экономист Николай Диденко — о причине, регулярно запускающей кризисный механизм

Огонёк
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
Как правильно париться в бане с веником: подробное руководство Как правильно париться в бане с веником: подробное руководство

Баня — один из лучших способов привести себя в чувство

Playboy
История летчика, который на спор дважды приземлился на улицах Нью-Йорка пьяным История летчика, который на спор дважды приземлился на улицах Нью-Йорка пьяным

На дворе стояла теплая сентябрьская ночь 1956 года

Maxim
Дефолт 1998 года: что происходило с машинами и ценами Дефолт 1998 года: что происходило с машинами и ценами

Все, что надо знать о катастрофическом 1998-м

РБК
Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок

Даже сверхусилия сегодня вряд ли приведут к балансировке рынка

Forbes
Пустое поле. Все ли смогут вернуться в большой спорт после пандемии Пустое поле. Все ли смогут вернуться в большой спорт после пандемии

Олимпиады и Евро не будет, весь спорт уже больше месяца стоит на паузе

Forbes
Компания без супергероя: как будет жить банк Олега Тинькова после ухода своего основателя Компания без супергероя: как будет жить банк Олега Тинькова после ухода своего основателя

Выдержит ли банк новую волну кризиса и уход своего яркого лидера?

Forbes
Один на всех Один на всех

Максим Семеляк обнаруживает сбывшиеся пророчества в фильме «Брат 2»

Esquire
Апотропеи, персоны, горгонейоны Апотропеи, персоны, горгонейоны

Какие маски были в античности и от чего они защищали

N+1
Звезда «Мальчишника в Вегасе» Эд Хелмс — о великом сериале «Сайнфелд», который помогает ему справиться со стрессом на карантине Звезда «Мальчишника в Вегасе» Эд Хелмс — о великом сериале «Сайнфелд», который помогает ему справиться со стрессом на карантине

«Сайнфелду» — ситком конца 1980-х, из концепции которого выросли «Друзья»

Esquire
Моя крепость: как создать уют дома — 9 простых советов Моя крепость: как создать уют дома — 9 простых советов

Как превратить дом в оплот безопасности и комфорта посреди нестабильного мира

Esquire
Рем Колхас. Трудолюбивый монах Рем Колхас. Трудолюбивый монах

«Я обязан России очень многим. Благодаря ей стал архитектором»

Караван историй
Российский стартап Openface научил алгоритм определять проблемы кожи и запустил производство индивидуальной косметики Российский стартап Openface научил алгоритм определять проблемы кожи и запустил производство индивидуальной косметики

Тренд на персонализацию добрался и до косметики

VC.RU
«Жизнь начнет нормализовываться через два месяца»: глава Тинькофф Банка о кризисе и работе без Олега Тинькова «Жизнь начнет нормализовываться через два месяца»: глава Тинькофф Банка о кризисе и работе без Олега Тинькова

Оливер Хьюз - об уходе Олега Тинькова из совета директоров и кризисе экономики

Forbes
Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина

После снятия карантина в Ухане открыться смогли только треть малых предприятий

Forbes
Вышли в супермаркет за две недели: опыт кооператива «Чёрный» и других обжарщиков кофе, которые спасают бизнес в кризис Вышли в супермаркет за две недели: опыт кооператива «Чёрный» и других обжарщиков кофе, которые спасают бизнес в кризис

После закрытия кофеен они смогли в короткие сроки договориться со «Вкусвиллом»

VC.RU
После измен и скандалов: звезды, которые сохранили теплые отношения с бывшими После измен и скандалов: звезды, которые сохранили теплые отношения с бывшими

Расставаться красиво – это целое искусство

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

Возможности заработка во время самоизоляции

Популярная механика
Что мешает голливудской улыбке? Развеиваем мифы о здоровье зубов Что мешает голливудской улыбке? Развеиваем мифы о здоровье зубов

Разоблачаем мифы о здоровье зубов и учимся ухаживать за ними с умом

Cosmopolitan
Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика

Армрестлинг — идеальное сражение для небольшого помещения

Популярная механика
Тест-драйв ядерного тягача МАЗ-7917 Тест-драйв ядерного тягача МАЗ-7917

Экскурсия на автодром учебной части РВСН в Капустином Яре

Популярная механика
Счастье луковое Счастье луковое

О флане с пореем

Огонёк
Что, если бы Ан-225 “Мрия” был пассажирским: A380 на зависть Что, если бы Ан-225 “Мрия” был пассажирским: A380 на зависть

Ан-225 “Мрия” - самый большой и грузоподъемный самолет в мире

Популярная механика
Открыть в приложении