Ever Green
декабрь 2017.
518

Откуда и как произошли вирусы?

Ответить
Ответить
Комментировать
3
Подписаться
3
1 ответ
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

В принципе, возможны три пути появления первых вирусов (и могли сработать все три - в разное время, породив разные типы сегодняшних вирусов):

  1. Вирусы развились из "самостоятельных" РНК-молекул (или их комплексов) доклеточного мира_РНК, обнаружив новую "кормовую базу" в лице предшественников первых одноклеточных организмов, или самих одноклеточных. Словом, параллельная эволюция вирусов и клеточных организмов началась еще до появления и тех и других.
  2. Вирусы развились из клеток, паразитировавших внутри других клеток. Такие внутриклеточные клетки-паразиты известны (например, риккетсии, но не только они одни), а претендентами на роль роль промежуточного звена служат огромные вирусы (гировирусы, такие как мимивирус, например) , которые не используют системы самой клетки (кроме ее рибосом), а создают внутри клетки собственную "фабрику вирусов", управляемую вирусным геномом в роли "ядра".
  3. Вирусы развились из "эгоистичных генов" самих клеток, на которых стали паразитировать. Параллельный перенос генов (плазмид - кольцеобразных молекул ДНК, но не только) от клетки к клетке широко распространен среди одноклеточных (даже между отдаленными видами), компенсируя отсутствие "настоящего" полового размножения ("тасуя гены" и помогая приспособиться). "Эгоистичные гены", распространяющиеся в ущерб "организму-хозяину" - тоже. Чтобы стать вирусом и перестать зависеть от (не)готовности реципиента принять чужие гены, "эгоистичной плазмиде" надо "только" стать вироидом или чем-то подобным, а затем-обзавестись белковой оболочкой, способной прицепиться к мембране нового хозяина и впрыснуть нуклеиновые кислоты внутрь.

Рикке́тсии (лат. Rickettsia ) — род бактерий — внутриклеточных паразитов.

... клетки риккетсий имеют форму коротких палочек размером в среднем 0,2—0,6 × 0,4—2,0 мкм, что сравнимо с размерами наиболее крупных вирусов (около 0,3 мкм).

https://ru.wikipedia.org/wiki/Риккетсии

Виро́иды (англ. Viroids ) — инфекционные агенты, состоящие только из кольцевой РНК . Они вызывают различные болезни растений , в том числе веретеновидность клубней картофеля [en] , экзокортис цитрусовых[en] и карликовость хризантемы . По оценкам учёных, более трети вирусных заболеваний растений вызываются вироидами [3] .

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вироиды

Мимивирус — род вирусов , включающий в себя единственный опознанный вид Acanthamoeba polyphaga mimivirus ( APMV ). До октября 2011 года, когда был описан ещё более крупный вирус Megavirus chilensis [3][4] , считалось, что мимивирус обладает самым крупным капсидом среди всех известных вирусов — около 500 нм в диаметре[5] . В отличие от большинства других вирусов, мимивирус не проходит через фильтр с диаметром пор 0,22 мкм и виден в световой микроскоп, по размерам он близок к небольшим бактериям, таким как микоплазма [6] . Кроме того, по сравнению с другими вирусами и даже некоторыми бактериями, мимивирус обладает более объёмным (около 1,2 миллионов пар нуклеотидов ) и сложноструктурированным геномом [7][8] .

... Вопрос о происхождении гигантских вирусов остаётся ещё более загадочным, чем вопрос их эволюции. Было высказано предположение, что представители группы крупных ядерно-цитоплазматических ДНК-содержащих вирусов ( поксвирусы, иридовирусы, фикоднавирусы, мимивирусы и др.) ведут своё начало от более сложных (возможно клеточных) форм, таких как современные микоплазмы и риккетсии[48] . В пользу этой гипотезы говорит наличие в геноме крупных ДНК-содержащих вирусов большого количества «избыточных» генов, которые не являются строго необходимыми для размножения и функционально дублируют хозяйские. Сторонники этой точки зрения рассматривают, например, наличие у мимивируса и Megavirus chilensis неполного аппарата трансляции как признак того, что они произошли от свободноживущего или паразитического предка, у которого этот аппарат был полностью функционален [4][24] .

... Хотя мимивирус, как и любой другой вирус, не имеет генов рибосомальных белков и использует рибосомы хозяина, он формирует вирусные фабрики, которые функционируют относительно независимо от клетки. Было высказано мнение, что именно вирусные фабрики, а не метаболически неактивные вирусные частицы, и следует рассматривать как вирус [48] . Автор этой идеи полагает, что вирусная фабрика, осуществляющая репликацию ДНК, транскрипцию генов и синтез соответствующих белков с привлечением компонентов цитозоля, очень сильно напоминает клеточное ядро. С этой точки зрения мимивирус кажется гораздо ближе к живому, чем его вирион.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Мимивирус

Гипотезы о происхождении вирусов

Существует три основные гипотезы происхождения вирусов [40][41] :

  • регрессивная гипотеза;
  • гипотеза клеточного происхождения;
  • гипотеза коэволюции.

Регрессивная гипотеза

Согласно этой гипотезе, вирусы когда-то были мелкими клетками, паразитирующими в более крупных клетках. С течением времени эти клетки предположительно утратили гены, которые были «лишними» при паразитическом образе жизни. ... Эту гипотезу также называют гипотезой дегенерации [42][43] или гипотезой редукции [44] .

Гипотеза клеточного происхождения

Некоторые вирусы могли появиться из фрагментов ДНК или РНК, которые «высвободились» из генома более крупного организма. Такие фрагменты могут происходить от плазмид (молекул ДНК, способных передаваться от клетки к клетке) или от транспозонов (молекул ДНК, реплицирующихся и перемещающихся с места на место внутри генома) [45] . ... Эту гипотезу также называют гипотезой кочевания [6][47] или гипотезой побега[44] .

Гипотеза коэволюции

Эта гипотеза предполагает, что вирусы возникли из сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот в то же время, что и первые на Земле живые клетки, и зависят от клеточной жизни вот уже миллиарды лет. Помимо вирусов, существуют и другие неклеточные формы жизни. Например, вироиды — это молекулы РНК, которые не рассматриваются как вирусы, потому что у них нет белковой оболочки. Тем не менее, ряд характеристик сближает их с некоторыми вирусами, а потому их относят к субвирусным частицам[48] . Вироиды являются важными патогенами растений [49] . Они не кодируют собственные белки, однако взаимодействуют с клеткой-хозяином и используют её для осуществлениярепликации своей РНК [50] . ...

Каждая из этих гипотез имеет свои слабые места: регрессивная гипотеза не объясняет, почему даже мельчайшие клеточные паразиты никак не походят на вирусы. Гипотеза побега не даёт объяснения появлению капсида и других компонентов вирусной частицы. Гипотеза коэволюции противоречит определению вирусов как неклеточных частиц, зависимых от клеток-хозяев [44] .

Тем не менее, в настоящее время многие специалисты признают вирусы древними организмами, появившимися, предположительно, ещё до разделения клеточной жизни на три домена[55] . Это подтверждается тем, что некоторые вирусные белки не обнаруживают гомологии с белками бактерий, архей и эукариот, что свидетельствует о сравнительно давнем обособлении этой группы. В остальном же достоверно объяснить происхождение вирусов на основании трёх закрепившихся классических гипотез не удаётся, что делает необходимыми пересмотр и доработку этих гипотез[55] .

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вирус

6
0
Прокомментировать
Ответить