Div virusi mogu biti preci svih živih bića

Jean-Michel Claverie (Jean-Michel Claverie) i Chantal Aberzhel (Chantal Abergel) - svjetski poznati virolozi, koji je posvetio svoju karijeru proučavajući divovske virusa. Otvorili pitovirus nakon što je proveo 30 tisuća godina u sibirskom ledu i preživio nakon toliko godina otežanim uvjetima.

Istražujući prirodu neobičnim diva virusa, znanstvenici su otkrili da oni imaju mnogo više čudnih svojstava nego što se moglo očekivati. Prije svega, za razliku od većina virusa pitovirus ima vrlo velikih dimenzija - to je čak i više od nekih bakterija. No, najviše iznenađuje, to nije u potpunosti ovisi o organizmu domaćinu, kao što bi trebao viruse, a može proizvesti neke od koraka replikacije samostalno.

Osim toga, relativno velik broj gena pitovirusa razlikuje od genetskog niza drugih virusa koji najčešće imaju samo četiri gena. Pitovirus ima pet stotina, a neki od njih se koriste za obavljanje složenih zadataka, kao što su stvaranje proteina i oporavak replikacije DNA.

Zbog ovih čudnih svojstava Aberzhel Claverie i predložio da je to gigantski virus može biti ključ za odgonetavanje porijeklo života na Zemlji. Sjetite se da su uobičajeni virusi biolozi i na područje života nije čin, i poziva ih ne stanični infektivni agensi.

"Tipično, virusi se oslanjaju na staničnim mehanizmima organizmu domaćina, koji bi ih trebao pomoći u replikacije. Dakle, oni moraju stanice tuđe koristiti ove mehanizme u svoju korist. Drugim riječima, virus ne može preživjeti bez stanice"- kaže Jack Szostak (Jack Szostak), poznati biokemičar sa Sveučilišta Harvard i dobitnik Nobelove nagrade.

Neki znanstvenici kažu da je otkriće gigantskih virusa može pretvoriti naše razumijevanje ovih infektivnih agenasa. Oni ukazuju na to da su preci modernih virusa može pružiti "sirovina" za razvoj staničnog života i pomogao diverzifikaciji živih organizama i formiranje raznih vrsta.

"Div virusi su savršen primjer kako svijet jednostavnog elemenata virus mogao pretvoriti u nešto mnogo složenije"- kaže Evgeny Kunin (Eugene Koonin), računalna biolog na US National Institutes of Health, koji je opisao svoju teoriju o virusnog porijekla života u članku objavljenom u časopisu Journal of mikrobiologiju i molekularnu biologiju Reviews.

Kunin i druge virolozi postupno skupljaju dokaze da su virus-poput elemenata stimulirati neke od najvažnijih životnih stadija formiranja: evolucije DNA i formiranja prve diobe života u tri domene -Archives, bakterija i eukariota. Archaea i bakterije, jednostanični organizmi koji su postojali davno prije pojave eukariota, koji su nastali kao rezultat spajanja prve dvije domene.

Pitovirus čija duljina je 1,5 mikrometra (foto Jean-Michel Claverie, Chantal Abergel).

Video: 5 Mitska bića koja mogu postojati

Općenito prihvaćena teorija o porijeklu virusa reći da su bili ili degenerirane stanice koje su izgubile sposobnost za samostalno replicirati ili gena iz nekog razloga napustili granice u živoj stanici. Div virusi, prvo opisan 2003. godine, potkopao autoritet ove dvije teorije, jer to je potpuno nova i neobična vrsta organizma.

Znanstvenici godine da identificiraju div virusa. Prvo, oni su mislili da se nalaze pred bakteriju, jer je struktura posjeduje otprilike iste veličine kao i mnogih bakterija. Osim toga, kao rezultat obrade određenu kemikaliju koja mrlje samo neke bakterije, virusa div kupio svijetlo plave boje. Međutim, unatoč svemu tome, svi pokušaji da raste organizam u laboratoriju pokazali uzaludni. Ostavljajući pokusa, znanstvenici su smješteni jedinstven primjer u zamrzivač.

Video: Najbolje činjenica - Sva pitanja

Desetak godina kasnije, poslijediplomski studenti su tijelo i odnio ga u laboratorij na Raoul Didier (Didier Raoult), francuski mikrobiologa koji se specijalizirao za bakterije, koje je teško rasti u laboratoriju. Prvo, na studij tjelesnu istražitelj smatra da snažan elektronski mikroskop.

U isto vrijeme smo radili Raul Claverie i Aberzhel, ali na drugom projektu. Oni su odmah prepoznali virus nalik oblik, bez obzira na veličinu test organizma ili njegovih drugih neobičnih svojstava. Virolozi uze odmah proučavanje genoma div virusa i našao u njegovim DNK tisuća gena, što je čak i više od nekih bakterija. Tada su znanstvenici nazvali tijelo Mimivirus (od oponašajući mikrob virus ili "virusa, oponašajući mikrob") Jer što ameba je trebalo za bakterije i pokušao progutati.

Claverie i Aberzhel dugo sumnja da je divovski virusi treba široko rasprostranjeni u prirodi, ali proći neopaženo zbog svoje veličine. Uzeli su uzorke vode prepunim amoebae, u gotovo svakom mjestu koje posjećuju. Dvije slike (jedan od Melbournea, druga s obale Čilea) našli su još veći virus i nazvao ga pandoravirusom.

"Svaki eksperiment, ponavlja se 10 puta. Virus je bio toliko neobično da smo mislili da je negdje pogriješio"- prisjeća Aberzhel.

Od pandoravirus imao izrazito veliki broj gena, oko 2500 komada, znanstvenici su odlučili da je vrijeme da se odnosi div virusa u novi oblik života. Najviše iznenađuje je da je preko 90% gena virusa nije imala nikakve veze s drugim organizmima koji nastanjuju Zemlju.

Kasnije Claverie i Aberzhel pitovirus otkrili da nadilazi pandoravirus u veličini i ne zaostaje za njim u gen. Neobična genetski bazen prisilila znanstvenike da razmišljaju o porijeklu diva virusa. Budući da su patogeni geni su vrlo različite od drugih organizama, biolozi su predložili da divovski virusi preci pojavili u vrlo ranoj fazi nastanka života.

Ova ideja je u suprotnosti s općeprihvaćenim teoriju da je virus nastao u vrlo novijoj povijesti evolucije života. Ali ako virusi mogli pojaviti pred formiranje stanične života?

Kunin i njegovi kolege vjeruju da je virus je prethodio stanični život. Prema njegovoj teoriji, pod nazivom "virusni svijet" (Virus Svijet), virusima ili preci nastao kada je sav život i dalje pluta u vodama Zemlje genetskih informacija aminokiselina i lipida u. Najraniji Uzorak genetskog materijala koji bi mogli biti RNK segmenti s relativno malog skupa gena koji često napadnutog na druge oblike protolife stvoriti kopije samih sebe.

ovi "ćelav" Mnogo genetske informacije se stalno razmjenjuju gene, uzimajući drugorazredni jedinice i objavljivanju susjede koji su bili više nisu potrebni. Tijekom vremena, kaže Kunin, parazitske genetski elementi nisu bili u stanju reproducirati na vlastitu i postala moderna viruse, koji još uvijek ne može postojati bez stranih stanica. I geni na kojem su napadnutog prije, počeo stvarati prepreke da se zaštite od genetskih freeloaders, pa na kraju nije bilo stanični život.

Teorija virusnog svijet je u biti sličan svijetu RNA, koji kaže da je život prvi put pojavio u obliku RNA malim površinama, koje se polako evoluirao u složenom DNA. Obje verzije su dosljedni u načinu kako je prvi genetski materijal, ali se razlikuju kada se pojavio prvi virus - prije ili poslije stanicama.

Pristaše činjenici da virusi pojavili na prvom mjestu, raditi nekoliko težak dokaze. Prvo, raznih virusa znatno veća raznolikost staničnog života. A ako su virusi bili sekundarni proizvod, bili bi diverzificirati znatno lošije jer stanice će sadržavati cijeli spektar gena dostupni virusa.

"Ista dilema se javlja kada govorimo o podrijetlu čovjeka. Znamo da su ljudi - ljudi iz Afrike, što je genetska raznolikost među stanovnicima ovog kontinenta je mnogo više nego u bilo kojem drugom dijelu svijeta. Ako je to istina za ljude, zašto to ne vrijedi za viruse?" - pita Kunin.

Video: Što su oni prskaju? Film govori o Chemtrails i himtreylah

Drugo, virusi su mnogo više "kreativan"Kada je u pitanju samo-reprodukciju. Stanice su samo dva načina da se repliciraju svoje DNA: jedan bakterija, a drugi je - arheje i eukariota. Virusi su ostali.

Mimivirus, jedan od prvih diva virusa, znanstvenici su otkrili (slika Wikimedia Commons).

Tu je još jedan srednji teorija, u kojem se navodi da virusi mogu se pojaviti nakon primitivnih stanica i do danas. Pojedini virusi koji inficiraju tri različite životne domene, imaju neke zajedničke proteina, što sugerira da su virusi evoluirali prije pojave života u modernom smislu. Međutim, prema zagovornicima teorije virusnog svijeta, virusi postojali davno prije pojave pretka života na Zemlji.

Studija divovskih virusa dovela do gotovo filozofsko pitanje koja je život. Prema standardnoj definiciji, tradicionalna virusi nisu živi organizmi, kao što su oni u stanju replicirati svoje gene i treba "ukrasti" u stanicama domaćina.

Video: 5 znanstveni razlozi za postojanje zombija - Moj Top Ten

Ali div virusi su negdje u sredini između bakterija i zajedničkih virusa. Oni imaju neke od gena koji sudjeluju u replikaciji, što ukazuje na mogućnost postojanja njihov stupanj razvoja na kojem oni mogu biti nezavisni organizmi.

Neki istraživači tvrde da zbog toga što im je potrebno uzeti zasebnu domenu u stablu života. U tom istom korist je činjenica da divovski virusi imaju jedinstvene gene samo za sebe, a ne slične bilo koje druge.

Međutim, div virusi su grupirane u veće obitelji virusa poznatih kao citoplazmatske velikih DNA virusa, što uključuje virus velikih boginja. Div virusi su mnogo složeniji od onih koje uzrokuju velike boginje, pa su znanstvenici zaključili da su nastala kasnije u evolucijskoj povijesti. Međutim, daljnji rad znanstvenika je istakao da su ovi virusi razvio mnogo ranije nego što se očekivalo.

Gustavo Caetano Anoles (Gustavo Caetano-Anolles) sa Sveučilišta Illinois u Urbana-Champaign pratiti evolucijsku povijest proteinima koji se nalaze u nizu divovskih virusa u istraživanju u 2012. godini. Njegov rad pokazuje da su divovski virusi su oblik života koji je bilo prije ili koegzistirao s posljednjeg univerzalnog zajedničkog pretka svih živih bića.

Ako div virusi stara kao i rad Caetano Anolesa, biološka povijest Zemlje se moraju radikalno revidiran. U tom slučaju, glavnu ulogu u nastanku života je igrao virusa. To također može značiti da su virusi jedan od najdominantnijih u evoluciji naše planete, i da svako tijelo ima svoj virusni prošlost.

Shostak smatra da su virusi bili zaista moćna evolucijska sila, te da su se razvili ranije nego što su znanstvenici ranije mislilo. Međutim, to ukazuje na značajna razlika između parazitskih genetskih elemenata su dijelovi genetskog materijala koji se koriste od strane drugih dijelova genetskog materijala napraviti kopije sebe, a pravi virusi, koji se ne može postojati bez kaveza.

"Kad god miješati hrpa malih RNA molekula, te dobiti hrpa parazitskih sekvenci koje su samo dobro, tako da se brzo može replicirati. Kako bi se osiguralo da su ove sekvence postaju slični modernim virusima, oni moraju živjeti kao parazit na živim stanicama, a ne samo još jedan RNA lanac"- rekao Shostak.

Pristaše viralnih svjetskim teorijama sugeriraju da stanice nisu mogli su se razvijale bez sudjelovanja virusa: otići iz RNK na DNK, zahtijeva enzimu reverzne transkriptaze i nalaze se samo u virusu, ali ne u stanicama.

Claverie i Aberzhel, međutim, vjeruje se da su virusi iz stanica postignut. Oni nude još objašnjenje za neobične set gena u veleslalomu virusa: oni vjerojatno dolaze iz tih stanica, koje do sada već izumire.

Prema ovoj teoriji, predak divovskih virusa izgubio sposobnost da replicira kao samostalni oblik života te je bio prisiljen osloniti se na druge stanice kopirati svoj DNK. Komadi gena tih starih stanica preživjela u modernom Mimivirus, pandoravirusah pitovirusah i da može biti logično objašnjenje za prisutnost jedinstvenih gena.

"U svim živim bićima ne može biti jedan zajednički predak. U ranoj povijesti, bilo je mnogo stanica živih organizama, koji se natječu jedni s drugima i ostavili pobjednika, što je temelj života kakvog danas poznajemo"- kaže Claverie.

Kontroverze na ovu temu je vjerojatno da će uskoro smiriti. Ali virolozi su već u potrazi za novim div virus koji može baciti svjetlo na evolucijskoj povijesti života u cjelini.