Вечная мерзлота вирусу не помеха

Появляющиеся в специализированных журналах научные статьи, даже самые интересные, обычно остаются достоянием ученых и не привлекают внимания средств массовой информации. Однако о публикации, появившейся теперь в авторитетном американском научном журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), сочли нужным сообщить чуть ли не все газеты, теле- и радиоканалы и веб-сайты. И это при том, что публикация имеет - по крайней мере, с точки зрения неспециалиста - довольно невнятное название: "Тридцатитысячелетний дальний родственник гигантского икосаэдрического ДНК-вируса с морфологией пандоравируса".

Конечно, в разных СМИ стиль изложения разный - где-то открытие преподнесли как ставший явью фильм ужасов, где-то содержание статьи просто добросовестно пересказали - доступным языком, но строго придерживаясь научных фактов. Как бы то ни было, эта публикация действительно достойна внимания широкой общественности.

Злая шутка природы

Вкратце суть открытия такова: группа французских исследователей в сотрудничестве с российскими коллегами обнаружила в сибирской вечной мерзлоте неизвестный науке древний вирус и пробудила его к жизни. Это, конечно, и само по себе весьма интересно, но есть ряд обстоятельств, делающих открытие подлинной сенсацией.

Вообще вирусы, по остроумному выражению одного из микробиологов, являют собой злую шутку природы. И в самом деле, у ученых до сих пор нет единого мнения даже о том, можно ли считать вирусы живыми организмами.

С одной стороны, жизнь предполагает способность к самовоспроизведению, а вирусы могут размножаться только внутри живых клеток-хозяев. С другой стороны, наличие активного генетического материала едва ли позволяет отнести этих облигатных паразитов и к неживой природе.

Вездесущие инфекционные агенты

Таким образом, мы имеем здесь дело с некоей промежуточной формой существования органической материи, что делает ее, однако, не менее, а более интересной. Особенно если иметь в виду, что вирусы - поистине вездесущие инфекционные агенты, многие из которых представляют серьезную опасность для здоровья и даже жизни человека.

Впрочем, на сегодняшний день учеными детально описано уже свыше 5 тысяч видов вирусов. Чем же так примечателен новый вид, представленный теперь в PNAS?

Во-первых, размерами, говорит один из соавторов статьи Жан-Мишель Клавери (Jean-Michel Claverie), профессор медицинской геномики и биоинформатики Университета Экс-Марсель и директор Лаборатории геномной и структурной информации Национального центра научных исследований. "Вообще-то вирусы чрезвычайно малы, обычно раз в сто меньше средней бактерии, а потому практически неразличимы под оптическим микроскопом. И геномы у них, как правило, очень маленькие - скажем, у вируса СПИДа всего 10 генов, у вируса гриппа - 8, - поясняет исследователь. - Но вирус, обнаруженный нами теперь, - это в некотором роде гигант-рекордсмен".

Размеры и форма

До сих пор ученым были известны всего две разновидности гигантских вирусов, значительно отличающиеся друг от друга. Открытый в 2003 году мимивирус и во многом похожий на него мегавирус, описанный в 2010 году, имеют форму икосаэдра (двадцатигранника) диаметром до 0,7 микрометра, а их ДНК-геном содержит до 1,25 миллионов пар нуклеотидов с преобладанием аденина и тимина и кодирует до тысячи белков.

Другая разновидность, открытая в прошлом году той же группой французских микробиологов во главе с Жан-Мишелем Клавери, - еще более крупный пандоравирус: он имеет форму древнегреческой амфоры и достигает в длину 1 микрометра и 0,5 микрометра в диаметре, а его ДНК-геном включает 2,8 миллионов пар нуклеотидов с преобладанием гуанина и цитозина и кодирует до 2,5 тысяч белков.

Происхождение и возраст

Вирус же, описанный теперь в PNAS и получивший название "сибирский питовирус" (Pithovirus sibericum), является абсолютным рекордсменом по размерам (длина - 1,5 микрометра), однако обладает довольно скромным геномом, состоящим всего лишь из 600 тысяч пар нуклеотидов и кодирующем менее 500 белков. Примечательно, что формой питовирус похож на пандоравирус, а механизмом репликации и структурой генома с преобладанием аденина и тимина - на мимивирус и мегавирус.

Вторая особенность питовируса - его происхождение и солидный возраст. Он был обнаружен в зоне вечной мерзлоты в Сибири, на Чукотке, в образце грунта, извлеченном с глубины в 30 метров. Радиоуглеродный анализ растительных остатков, найденных в этом же образце, позволил определить возраст пробы: оказалось, что он превышает 30 тысяч лет. Это период позднего плейстоцена, когда на Земле жили неандертальцы и водились мамонты.

Вирулентность

Но самое поразительное состоит в том, что столь длительное пребывание питовируса в замороженном виде не лишило его способности инфицировать клеточные организмы - конкретно, амебу вида Acanthamoeba castellanii. Собственно, это и позволило обнаружить вирус: после того, как ученые поместили пробу грунта в культуру амеб, те стали погибать. Именно амеба исторически является организмом-хозяином этого вируса - как, впрочем, и остальных разновидностей гигантских вирусов. По мнению исследователей, такие вирусы не представляют угрозы для высших животных и человека.

В то же время ученые отмечают, что это отнюдь не гарантирует безопасности на будущее. "Да, данный вирус инфицирует только амеб, - говорит Жан-Мишель Клавери, - однако я не исключаю, что в вечной мерзлоте могли сохраниться и вирусы, патогенные для человека".

Автобус с акулой за рулем

Роковую роль тут могут сыграть два фактора - с одной стороны, вызванное глобальным потеплением климата таяние вечной мерзлоты, а с другой - промышленная разработка месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых в Арктике. Древние вирусы - это серьезная угроза, прежде всего, потому, что иммунная система современных людей едва ли способна эффективно противостоять такой инфекции, считают авторы открытия. Впрочем, есть специалисты, не разделяющие их опасений. "Вы скорее попадете под автобус, приводимый в движение молниями и управляемый акулой, чем умрете от таких вирусов", считает, например, британский микробиолог Майк Аллен (Mike Allen), научный сотрудник Плимутской океанографической лаборатории.

Но в чем все исследователи едины - так это в том, что гигантские вирусы с их необычными свойствами, делающими их похожими на бактерий, представляют огромный интерес для науки. Возможно, ученым придется вскоре пересмотреть и само определение вируса.