Вирусы и мобильные генетические элементы

Вирус оспы

Вирусы — невероятно живучие «существа». Вирус оспы был известен ещё в глубокой древности и «косил» целые народы. В Индии даже существовала богиня оспы в виде молодой женщины в красной одежде — Мариатале. На относящейся к 1160 году до н. э. мумии фараона Рамзеса V обнаружены следы оспы, от которой, по-видимому, он и умер. Это указывает на то, что болезнь была известна в Египте более 3000 лет назад. Эта болезнь казалась роком, недаром в Германии бытовала поговорка “Любовь и оспа минуют лишь немногих”. Бороться с оспой научились только сорок лет назад, но утверждать, что оспа навсегда побеждена пока рано. По мнению профессора Клавери, существует риск того, что оспа на самом деле исчезла только с поверхности земли, но до сих пор осталась в ледниках. А это значит, что эта болезнь может вновь стать угрозой для человечества в XXI веке.

Мими

Являются ли вирусы живыми, или же нужно относить их к неживой природе — науке пока не известно. Каждое новое открытие в вирусологии только добавляет неразрешимых вопросов. В Британии в 1992 году при изучении источников вспышки гриппа в амебе был обнаружен неизвестный объект. По диаметру (800 нанометров) он был больше известных вирусов, но бактерией не являлся. Биологи причислили его к вирусам и окрестили Mimi — из-за мимикрии под бактерию. Изучение этого вируса и даже расшифровка его генома не привели ни к каким убедительным результатам. 50 генов Mimi отвечают за такие вещи, которые ранее в вирусах никогда не были замечены. В частности, Mimi способен на самостоятельный синтез 150 видов белков и даже на ремонт собственной повреждённой ДНК, что для вирусов является вообще нонсенсом. Ученые до сих пор не пришли к единому мнению, чем же является однозначно древний Mimi-вирус. Существуют даже предположения, что это одно из звеньев эволюции.

Сибирская угроза

Скрытая угроза, спящая в толще льда, не дает забыть о себе. В сибирской мерзлоте ученые обнаружили новый вирус, который покоился там тридцать тысяч лет. Найденный неклеточный агент после долгого сна неожиданно начал вести активный образ жизни – «охотиться» на амеб, прикидываясь бактерией, которые служат пищей микроорганизму. Амеба, поглотившая такой вирус, становилась своеобразной лабораторией для его воспроизводства. Новый вид получил название Pithovirus sibericu, он относится к гигантским вирусам и считается наиболее большим из всех известных представителей своей категории. Для человека и животных он не опасен, но ученых поразило другое: «Мы впервые видим вирус, который остается заразным после стольких лет», — заявил профессор Жан-Мари Клавери из Национального центра научных исследований Франции. Это стало очередным предупреждением человечеству, что самая страшная угроза может ждать цивилизацию во льдах.

Чума мамонтов

В 2009 году в Якутии работник Пенсионного фонда, прогуливаясь по берегу реки Хрома, случайно обнаружил хорошо сохранившуюся тушу мамонтенка, которая, по мнению экспертов, пролежала в мерзлоте 32 тысячи лет. Особую уникальность представлял для ученых возраст животного, которому на момент смерти было два года – редкий экспонат для мировой науки. Находка быстро стала сенсацией, ее возили по всему миру, пока в 2010 году не обнаружилось, что причина ранней смерти детеныша еще жива, ей оказался вирус сибирской язвы, столь известный нам и в XXI веке. Разумеется, современный вариант вируса стал лишь отдаленно похож на своего «предка» в результате долгой мутации. Тем не менее, бактериологи сообщают, что этот факт не гарантирует безопасность сибирской язвы из ледникового периода. Кстати, обнаружение у мамонтенка сибирской язвы может, наконец, пролить свет на происхождение кладбищ мамонтовой фауны, полагают ученые. Кроме того, выявление у мамонтенка именно этого неклеточного агента доказало древнюю природу вируса сибирской язвы.

Феникс

В 2006 году группа французских исследователей из Института Густава Росси под руководством Тьери Хейдмана реанимировали древний вирус, возраст которого составлял несколько сотен тысяч лет, и поместили его в клетку человеческих тканей. Ученые смогли собственными глазами наблюдать, как ретровирус проникает в клетку не только физически, но и встраивая себя в ДНК. Ученые также провели опыты на органических клетках хомяков и кошек. Во всех случаях вирус быстро адаптировался и заражал объект исследования. Оказалось, что предковый вирус способен воспроизводить свой генный аппарат и в клетках человека, продуцируя новые вирионы, а восстановленные вирионы могут инфицировать свежие клетки, внедряя в них свои паразитические гены. Такой процесс может приобрести циклический характер: ретровирусы воспроизводят новые частицы которые выходят из инфицированных клеток и вновь и вновь заражают здоровые. Потому палеовирус и получил название «Феникс».

Секрет Пандоры

Надо сказать, что открытие новых вирусов во льдах происходят достаточно часто. Буквально за год до сибирского гиганта был обнаружен еще один его «собрат» из семейства гигантских вирусов, получивший настораживающее имя «Пандора», точнее Pandoravirus salinus. «Обнаружение гигантских вирусов сравнимо с открытием ящика Пандоры», — сообщил микробиолог Жан-Мишель Клавери – «мы даже не можем себе представить, что будет с биологией после того, как мы изучим их подробнее». Pandovarius, как и Pithovirus не опасен для человека. Некоторые ученые, основываясь на наличии у вируса неизвестных доселе генов, предполагают, что это может оказаться неизвестной ветвью дерева жизни.

Гепаднавирус

В 2010 году учёные из Техасского университета в Арлингтоне обнаружили в ДНК зебровой амадины (птица такая) генетический код вируса возрастом как минимум 19 миллионов лет. Исследователи изучили геном птицы на паразитические вставки, оказалось, что в нём рассеяно 15 фрагментов вируса из группы гепаднавирусов, распределённых по 10 хромосомам. Гепаднавирусы (сочетание слов «гепатит» и «ДНК») – семейство ДНК-вирусов, встраивающих свои последовательности в геномы организма-хозяина. Открытие ученых поразило. По результатам исследования поучлаось, что гепаднавирус поразил геном амадин в промежуток от 19 до 40 миллионов лет назад.