Учёные предлагают рассматривать вирусы как полноправный домен жизни: они берут своё начало от последнего общего предка всех живых организмов, а первые из вирусов обладали гораздо более сложным строением, чем их современные потомки.
Древо жизни, на котором вирусам пока ещё нет места (рисунок Nemo Ramjet)Исследователи из (США) и (Южная Корея) пришли к выводу, что вирусы можно с полным правом включить в древо жизни, потеснив на этом древе бактерий, архей и эукариот. Обычно, когда рассуждают о происхождении и развитии жизни на Земле, вирусы предпочитают держать в стороне: уж слишком их неклеточная организация расходится с представлением, что всякая жизнь — это прежде всего клетка. Существует вполне уважаемая гипотеза, согласно которой вирусы — всего лишь взбесившиеся молекулярные комплексы, которые вырвались на свободу из клеток-предшественников. Однако, как сказано в свежем выпуске , у вирусов есть полное право претендовать на звание четвёртого «живого» .
Выводы учёных основываются на картине родства разных групп жизни относительно друг друга. Обычно развитие и происхождение того или иного вида оценивается по его ДНК: гены разных видов, отрядов, семейств и т. д. сравниваются друг с другом, и в итоге становится примерно ясно, кому сколько лет и кто чей родственник. Самые-самые древние гены есть обычно у всех организмов, от бактерий до человека, и чем моложе вид, тем больше у него попадается генетических «инноваций».
Однако на сей раз исследователи решили искать не в ДНК, а в белках, в пространственном строении белковых молекул. Давно известно, что каждый вид белков обладает уникальной 3D-структурой, которая в конечном счёте определяет его свойства и функции. Но трёхмерный портрет молекулы слагается из разных «кирпичей», или, лучше сказать, строительных блоков — структурных мотивов. Полипептидная цепь одним своим фрагментом может свёрнута так, другой фрагмент уложен как-то иначе и т. д., и такие структурные мотивы повторяются у разных белков. Однако в сумме они дают уникальную архитектуру, которая может быть похожа на другие, но всё-таки является индивидуальным портретом вот этого конкретного белка.
Потрет одного из крупнейших современных вирусов — мимивируса (фото vanou)
По словам авторов работы, такие структурные мотивы могут быть настоящими живыми ископаемыми, которые без изменений существуют миллионы и миллиарды лет, путешествуя от белка к белку. Они, как полагают учёные, более надёжные свидетели, чем последовательности ДНК: нуклеиновые кислоты допускают большую степень изменчивости, однако на уровне белковой молекулы эти изменения в ДНК нивелируются, чтобы самое важное — пространственная укладка белковой молекулы — осталось неизменным.
Легко догадаться, что проделали авторы статьи: они проанализировали структурные мотивы укладок белков среди более чем тысячи организмов, включая три основных домена жизни — плюс вирусы. Особое внимание было обращено на гигантские вирусы (такие как ), поскольку известно, что у них в геноме есть белки, необходимые для синтеза белка. Это довольно странная черта для вируса, так как все они обычно используют белок-синтезирующие машины заражённой клетки. Соответственно, было выдвинуто предположение, что вирусы каким-то образом в прошлом похитили эти гены у своих хозяев.
Исследователям, однако, удалось обнаружить, что у вирусных белков обнаруживаются древнейшие структурные мотивы, причём настолько древние, что происхождение вирусов может относиться едва ли не ко времени , от которого произошли все живые организмы. То есть вирусные белки оказались не просто встроены в общий путь развития жизни, но где-то у истоков этого пути. Более того, похоже, в прошлом все вирусы были гигантскими и имели гораздо более обширные геномы, чем мы видим у них сейчас. То есть вот эта неклеточность, которая так смущает биологов, вполне могла быть обычным движением от сложного к простому, как это можно видеть на примере эволюции паразитов.
Как выглядели и чем занимались древнейшие вирусы? Об этом можно только догадываться (впрочем, возможно, что исследователи в конце концов и догадаются). Авторы работы говорят, что их исследование не единственное в этом роде и что другие учёные, работающие с гигантскими вирусами, склоняются к похожим выводам.
Напоследок стоит ещё раз подчеркнуть важную тонкость: учёные не занимаются вопросом, являются ли вирусы живыми, то есть соответствуют ли они некоему предначертанному идеалу «живого». Они лишь выясняют, можно ли называть их так, то есть в каких связях с уже имеющейся «жизнью» они находятся, развивались ли в её русле или представляют какой-то странный вид существования материи. Так что, возможно, наши представления о возникновении и развитии жизни на планете придётся снова пересмотреть — уже с учётом «живых» вирусов.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Антоненко Андрей
Вверх