Wsn101110

"Дурной шуткой эволюции" назвал вирусы один не лишенный остроумия микробиолог. Вирусы принято считать неклеточной формой жизни, но среди специалистов нет полного единства в том, можно ли в данном случае вообще говорить о жизни, пусть даже и крайне примитивной. Ведь, в конце концов, одним из важнейших признаков жизни является способность к репродукции, к воспроизведению себе подобных, а вирусы - это облигатные паразиты, они не могут размножаться вне инфицированной ими клетки-хозяина.

Перед вирусами все равны...

Хотя вирусы очень малы (большинство лишь немногим больше крупных молекул и раз в 10 меньше самых мелких бактерий), они играют исключительно важную роль в биосфере Земли. Правда, у большинства из нас вирусы ассоциируются, прежде всего, с возбудителями целого ряда заболеваний человека - от гриппа, герпеса и кори до полиомиелита, бешенства и СПИДа, - но гораздо важнее то, что вирусы паразитируют на представителях всех без исключения групп живых существ. Жертвами вирусов могут быть и животные, и растения, и грибы, и бактерии, и даже другие вирусы.

Таким образом, вирусы в значительной мере регулируют численность популяций живых организмов. Эта функция особенно наглядно проявляется в мировом океане, воды которого содержат гигантское количество бактериофагов - вирусов, инфицирующих бактерии. Один из таких обитателей океана и вызвал теперь, можно сказать, подлинную сенсацию. Прежде всего, размерами, но не только.

Самый крупный и самый сложный

Канадский вирусолог Кёртис Саттл (Curtis Suttle), профессор университета Британской Колумбии в Ванкувере, говорит: "Вместе с моим аспирантом Маттиасом Фишером мы изучили этот гигантский вирус, обнаруженный в океане у побережья штата Техас. Это не только самый крупный морской вирус из всех известных науке на сегодняшний день - его диаметр достигает 280 нанометров, - но также и один из самых сложных в генетическом отношении, сложнее даже, чем некоторые клеточные организмы".

Геном этого вируса содержит 730 тысяч пар нуклеотидных оснований. Если большинство вирусов обходятся всего лишь несколькими генами, то у этого гиганта их 544. Среди них есть и такие, что обеспечивают некое подобие метаболизма, позволяют вирусу производить нуклеиновые кислоты, белки, сахара. В известной мере этот вирус, по словам Сттла, является промежуточным звеном между клеточной и неклеточной формами жизни.

Собственный механизм репарации ДНК

Вирус-гигант паразитирует на одноклеточном организме Cafeteria roenbergensis, относящемся к простейшим класса жгутиковых. Соответственно, вирус получил название Cafeteria-roenbergensis-Virus, или, сокращенно, CroV. Как и все прочие вирусы, он тоже не может обойтись без живой клетки-хозяина, но использует ее механизмы в значительно меньшей степени, чем это бывает обычно, поскольку способен сам производить многие белки, необходимые ему для репродукции.

Профессор Саттл поясняет: "У этого вируса, как и у всех других вирусов, нет полноценного собственного обмена веществ, но он, похоже, способен сам, вне клетки-хозяина, синтезировать так называемые ферменты репарации ДНК. Это ферменты, исправляющие дефекты и повреждения наследственного материала. Эти повреждения возникают, главным образом, в результате ультрафиолетового облучения - ведь жгутиковые, на которых паразитирует вирус-гигант, входят в состав наннопланктона и обитают на поверхности океана, то есть подвержены яркому солнечному освещению. До сих пор ни у одного другого вируса такой способности к репарации своей ДНК обнаружено не было".

Санитары морей и океанов

Правда, как признает канадский ученый,назначение большинства генов вируса-гиганта по-прежнему остается загадкой. Но уже известно, что более 300 из них так или иначе участвуют в процессе инфицирования организма-хозяина. "Мы видим строго определенную последовательность в деятельности этих генов, - говорит Сатл. - Одни гены активируются сразу после проникновения паразита в клетку, другие - позднее, уже когда новые вирусные частицы готовятся ее покинуть".

Анализ фрагментов ДНК, содержащихся в морской воде, указывает на то, что этот вирус-гигант поистине вездесущ, - говорит профессор Саттл: "Мы находим его генетические следы везде, что свидетельствует о его чрезвычайно широком распространении. Ведь его организм-хозяин - Cafeteria roenbergensis - является одним из важнейших видов в составе зоопланктона. Таким образом, этот вирус играет очень важную роль в экосистеме мирового океана".

Если волки считаются санитарами леса, то вирусы с полным основанием можно назвать санитарами морей и океанов. Вирусная инфекция является причиной гибели примерно пятой части всех морских микроорганизмов. Распадаясь, эти клетки пополняют окружающую среду не только новыми вирусами, но и своей цитоплазмой, содержащей немало легкоусвояемых питательных веществ для других микроорганизмов. "Этот круговорот протекает чрезвычайно быстро, - говорит профессор Саттл. - Полученные нами данные заставляют совершенно по-новому взглянуть на то, как функционируют глобальные экосистемы. Всего несколько лет назад никто и предположить не мог, сколь важную роль играют в них вирусы".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман