Вирус который меняет полами

" title="Рисунки Владимира Орехова"/>

Все сейчас говорят о вирусах: коронавирус, грипп, ВИЧ, гепатит, ВПЧ, оспа и т.д. В мире существует более тысячи видов вирусов, способных поражать различные живые клетки, да практически все виды клеток. А что же такое вирусы и с чем их едят (в прямом и переносном смысле)? Где они живут, как попадают к нам в организм, что там делают и есть ли лекарства против них? Статей и постов в интернете много, в том числе, антинаучных и дилетантских. Поэтому ТИА обратилось за информацией в Тверской медуниверситет, к профессору кафедры микробиологии и вирусологии, доктору медицинских наук, декану фармацевтического факультета Юлии Червинец.

Что такое вирус и в чём отличие от бактерий?

Название "вирус" произошло от латинского слово virus и переводится как "яд". По сути, это мельчайшие внутриклеточные микробы-паразиты, потому что живут и размножаются они только внутри хозяина - практически во всех живых организмах (бактериях, грибах, растениях, животных и человеке). Несмотря на своё "коварство", все вирусы имеют примитивное строение: одна нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), окруженная одной или несколькими оболочками. Различают просто устроенные вирусы (безоболочечные) и сложно устроенные вирусы (оболочечные). К простым вирусам относят: вирусы полиомиелита, гепатита А, аденовирусы. Примеры сложных вирусов: гепатит В, грипп, парагрипп, корь, ВИЧ, герпес. Различаются вирусы и по форме:

• палочковидная (вирус табачной мозаики)
• пулевидная (вирус бешенства)
• сферическая (вирусы полиомиелита, ВИЧ)
• нитевидная (филовирусы)
• в виде сперматозоида (многие бактериофаги).

Размеры вирусов настолько малы (18-400 нм), что увидеть их можно только с помощью электронного микроскопа. Единицы измерения - нанометры, в отличие от бактерий (микрометры, мкм). Кстати, вирусы приблизительно в 100 раз меньше бактерий. Наиболее мелкими вирусами являются вирус полиомиелита (20 нм), гепатита А (30 нм), гепатита С (50 нм), вирус бешенства (170 нм), наиболее крупным — вирус натуральной оспы (350 нм).

От бактерий вирусы отличаются не только размерами, но и количеством генов (минимальное у вирусов от 4 до сотни, у бактерий – от 3000); нуклеиновыми кислотами (вирусы содержат только одну - ДНК или РНК, а бактерии – обе); количеством ферментов и, конечно же, самой формой жизни: вирусы размножаются только внутри живых существ, а бактерии – свободноживущие.

Интересный факт: первооткрыватель вирусов и основоположник вирусологии - русский ученый Д.И. Ивановский. В 1892 году описал необычные свойства возбудителей болезни табака (табачной мозаики), которые проходили через бактериальные фильтры и были названы "фильтрующимися частицами".

Жизненный цикл вирусов состоит из нескольких этапов:

1. Вирус прикрепляется к поверхности чувствительной клетки. Для каждого вируса есть свои чувствительные клетки, например, для гепатита – клетки печени, для гриппа – клетки дыхательных путей и т.д.
2. Проникновение вируса в клетку: либо его оболочка сливается с мембраной клетки или клетка сама его захватывает и поглощает.
3. Далее в клетке идёт процесс как бы “раздевания” вируса от всех его оболочек и активация его нуклеиновой кислоты.
4. Начинается синтез нуклеиновых кислот и белков вируса, т.е. вирус подчиняет системы клетки хозяина и заставляет их работать на своё воспроизводство.
5. Сборка вируса — многоступенчатый процесс, включающий в себя соединение всех компонентов.
6. Последний этап - выход вирусных частиц из клетки взрывным путем или почкованием. Полный цикл размножения вирусов завершается через 5-6 ч (вирус гриппа) или через несколько суток (вирус кори). Из погибающей клетки, которая длительное время может сохранять жизнеспособность, одновременно выходит большое количество вирусов. В результате пораженные вирусом клетки в основном погибают от истощения, а новые вирусы завоевывают и разрушают другие клетки. Но возможна и так называемая онкогенная трансформация клетки: тогда в организме появляется и начинает расти из мутированных клеток раковая опухоль.

Сколько вирус может жить вне организма хозяина и где?

Как правило, большинство вирусов малоустойчивы во внешней среде: они становятся инертны и погибают от многих причин, если снова не попадут в чувствительную клетку. Некоторые вирусы во внешней среде могут образовывать кристаллы, что свойственно только неживой материи.

Вирусы быстро погибают под действием солнечных лучей, ультрафиолета, стандартных веществ для дезинфекции. В воздухе помещений вирусы могут сохраняться несколько часов. При кипячении полностью инактивируются в течение нескольких минут.

Однако вирусы устойчивы к низким температурам: сохраняют свою жизнеспособность при t +4°С в течение нескольких недель, а при замораживании - в течение нескольких месяцев, а иногда и лет (особенно супернизких температурах).

Устойчивость вируса на различных поверхностях различна и зависит от температуры. На бумаге вирус разрушается за 3 часа, на банкнотах - за 4 дня, на дереве и одежде - за 2 дня, на стекле - за 4 дня, на металле и пластике - за 7 дней. Кстати, на внутреннем слое использованной маски они могут жить 7 дней, а на внешней поверхности маски – даже более недели (данные соответствуют условиям при температуре +22 °С и влажности 65 %).

Есть и исключения. Некоторые вирусы обладают значительной устойчивостью при комнатной температуре: вирус гепатита В сохраняет жизнеспособность в течение трех месяцев, гепатита А – в течение нескольких недель. ВИЧ сохраняется в высохшей крови до двух недель, в донорской крови вирус остается жизнеспособным в течение нескольких лет.

Что такое штаммы и почему вирусы мутируют?

Штамм (от нем. Stamm - "ствол,род") — чистая культура вирусов, изолированная в определённое время и в определённом месте. Один и тот же штамм не может быть выделен второй раз из того же источника в другое время. В зависимости от среды обитания – почва, вода, воздух, время года, чувствительный организм (человек, животные, птицы) - вирусы подразделяют на штаммы. Например, водный штамм, весенний, птичий, свиной и т.п. Во внешней среде геном вируса подвержен различным воздействиям, например, ультрафиолетовое облучение, солнечная радиация, химические вещества, что приводит к различного рода мутациям, т.е. изменениям в структуре нуклеиновой кислоты. В зависимости от характера мутаций вирусы могут изменять свои свойства, скажем, сменить хозяина. Так, вирус гриппа, который поражал только птиц, стал поражать и людей.

Как часто происходит в мировом научном сообществе открытие нового вируса?

Ученые каждый год открывают новые вирусы. Так, в 1972 г. открыт вирус Эбола, 1980-1989 гг. - вирусы иммунодефицита человека, гепатита Е и С, коронавирус человека впервые был выделен в 1965 году от больных ОРВИ. В Китае 2002—2003 годах была зафиксирована вспышка атипичной пневмонии или тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС, SARS). Заболевание было вызвано штаммом коронавируса SARS-CoV. В результате болезнь распространилась на другие страны, всего заболело 8273 человека, 775 умерло (летальность 9,6 %). И вот в 2019 году появился новый штамм коронавируса CoViD 19, который вызвал пандемию.

Так откуда берутся вирусы?

Вопрос риторический. Пока ответа у науки нет. Может быть, они были привнесены из космоса на космических телах. Ведь при низких температурах они могут сохраняться неопределенно долгое время.

Как они попадают в организм человека/животного и т.д.?

Разными путями: воздушно-капельным (корь, грипп, ветряная оспа), половым (ВИЧ, вирус простого герпеса 2 типа), через кровь (гепатит В,С, ВИЧ), через инфицированные продукты (гепатит А, Е) или через членистоногих (скажем, клещей). Различают вирусы, вызывающие инфекции с преимущественным поражением органов дыхания (респираторные), кишечника (ротавирусы), печени (вирус гепатита), иммунной (ВИЧ) или нервной системы (бешенство, энцефалит).

Как организм реагирует на вирус?

Частицы самого вируса, а также биологически активные вещества, выделяющиеся при разрушении наших клеток, могут вызвать повышение температуры тела, тошноту, рвоту, сильную слабость, головокружение вплоть до потери сознания, нарушение работы сердечно-сосудистой системы и др. На фоне нарушения функционирования различных органов и систем к вирусной инфекции может присоединиться бактериальная (стафилококки, стрептококки, кишечные бактерии) и грибковая (дрожжевые грибы), усугубив воспалительный процесс с тяжелыми последствиями вплоть до летального исхода.

Как наш организм борется?

Однако организм человека не простая мишень для атаки болезнетворных микроорганизмов, он активно борется, и в этом нам помогает иммунная система. Вырабатываются специфические, нейтрализующие данный вирус антитела, формируются клетки-"убийцы" или Т-лимфоциты, которые уничтожают как поражённые, инфицированные клетки, так и сам вирус. Но иммунной системе нужно время, чтобы вычислить "чужака", "вирусного преступника", который не просто прячется внутри наших клеток, но и старается обмануть иммунную систему. Например, новое или мутировавшее поколение вируса наша иммунная система поначалу не видит. Конечно же, со временем все вирусные клетки распознаются, но к сожалению, с потерей драгоценного времени для нашего организма.

Возможно ли повторное заражение одним и тем же вирусом?

Наше здоровье зависит напрямую от активности и лабильности иммунной системы. Если она работает со сбоями и не справляется с негативным воздействием патогенов, заболевание может перейти в хроническую форму вплоть до смертельного исхода. Поэтому повторное заражение этим же вирусом возможно. Другая причина появления рецидива заболевания - мутации вируса. Если вирус стабилен, то наша иммунная система запоминает его и, как правило, повторных случаев инфицирования не бывает. Но если вирус подвергается изменчивости, то попав в организм человека, он воспринимается уже как новый вирус.

Есть ли лекарственные препараты для лечения вируса? Что может убить вирус?

Да есть, но не против всех вирусов. Антибиотики, применяемые при лечении бактериальных инфекций, здесь совершенно не работают, т.к. они воздействуют на структуры клетки только бактерий. В случае вирусной инфекции нужны препараты, которые блокируют различные этапы размножения вируса в клетке. Таким неспецифическим веществом является интерферон, который вырабатывается клетками организма человека (кишечника, печени).

Если выработка интерферона недостаточна, то можно применить индукторы интерферона, например: ламовакс, курантил, дибазол, адаптогены растительного (элиутерококк, оралия) и животного происхождения (вытяжка из мидий). Активно действуют при респираторных вирусных заболеваниях препараты интерферона - виферон, амиксин и др. Подавляют активность вируса гриппа на ранних стадиях ремантадин, амантадин, арбидол. Герпес подавляет ацикловир (зовиракс) и т.п. Однако пока точно неизвестны препараты, подавляющие репродукцию коронавируса. К специфическому лечению от коронавируса относится введение плазмы от переболевших людей, которая содержит антитела, но этот метод находит ограниченное применение.

Зачем нужна вакцинация? Как и из чего делают вакцины?

По сути, вакцины - это препараты для создания искусственного активного иммунитета. Термин "вакцина" произошел от французского vacca – "корова". Его ввел Л. Пастер в честь Дженнера, применившего вирус коровьей оспы для иммунизации людей против натуральной оспы человека. Вакцины – это препараты, содержащие сами микроорганизмы (убитые или живые ослабленные), части микроорганизмов, а также анатоксины (токсин, лишенный своих ядовитых свойств, но сохранивший свойства активировать иммунный ответ). После введения вакцины вырабатываются специфические антитела, которые нейтрализуют, прежде всего, поверхностные рецепторы вируса, с помощью которых он проникает в клетку. Таким образом блокируется основной механизм проникновения вируса в клетку. Многие вакцины создают пожизненный иммунитет у человека, например, вакцина от гепатита В, кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита.

Сколько времени уходит на создание вакцины?

На создание вакцины уходит 1-2 года, в течение которого должны пройти многочисленные проверки на эффективность и безопасность препарата, испытания на животных, потом на людях-добровольцах, а после – наладить массовое фармацевтическое производство.

Что представляют собой тесты на вирус? Как в лабораториях выявляют положительные результаты анализов?

Диагностика вируса основана на определении структуры вируса (специфических рецепторов и нуклеиновой кислоты), а также противовирусных антител у переболевших людей. Используются различные реакции: иммуноферментный анализ (ИФА), полимеразная цепная реакция (ПЦР). Время диагностики зависит от производителя тестов - от нескольких часов до 1 суток.

Несколько примеров самых массовых с убийственных с точки зрения эпидемий вирусов в истории человечества

Вирусы гриппа постоянно циркулируют среди населения, вызывая сезонные подъемы заболевания, периодически приобретающие характер эпидемий и даже пандемий. Эпидемии гриппа наносят огромный экономический ущерб, приводят к людским потерям. Это, прежде всего, относится к вирусам типа А, который каждые 2-3 года вызывает эпидемии, а несколько раз в столетие - пандемии с числом заболевших 1-2 млрд. человек. Эпидемии, вызываемые вирусом типа В, повторяются через 3-6 лет.

Пандемии гриппа, вызванные мутированными вирусами, против которых у людей нет иммунитета, возникают 2-3 раза в 100 лет. Пандемия гриппа 1918—1919 ("испанка", штамм H1N1) унесла жизни 40-50 миллионов человек. Предполагают, что вирус "испанки" возник в результате рекомбинации генов вирусов гриппа птиц и человека. В 1957—1958 была пандемия "азиатского гриппа", вызванная штаммом H2N2; в 1968—1969 - пандемия "гонконгского гриппа" (H3N2).

С 2009 появилось новое заболевание людей и животных, вызываемое штаммами вируса гриппа А/H1N1, А/H1N2, А/H3N1, А/H3N2 и А/H2N3, известных под общим названием "вирус свиного гриппа". Он распространён среди домашних свиней, а также может циркулировать в среде людей, птиц и др. видов; этот процесс сопровождается его мутациями.

Как уберечься от вирусов? Существуют ли действенные меры профилактики и гигиены?

Выделяют специфические и неспецифические способы профилактики вирусных инфекций. Специфические заключаются в использовании вакцин, при их наличии. При их введении у человека формируется как правило пожизненный иммунитет (вакцина от кори, краснухи, эпидемического паротита, ветряной оспы, гепатита В). Существует также экстренная профилактика. Ее проводят во время эпидемического подъема заболеваемости. Для экстренной профилактики, например, гриппа применяют противовирусные химиопрепараты: ремантадин (активен только против вирусов типа А), арбидол, амиксин, оксалиновую мазь и др. Используют также интерферон, дибазол, различные индукторы интерферона (например, элеутерококк, продигиозан).

Против многих вирусных инфекций вакцин не существует. В этом случае помогает неспецифическая профилактика. Существуют ряд общих правил:

- соблюдать личную гигиену (мойте руки перед приемом пищи, после использования туалета; не трогайте грязными, немытыми руками нос, глаза, рот).
- обязательно поддерживать здоровый образ жизни с помощью сбалансированного питания, занятий физкультурой, прогулок на свежем воздухе и многое другое.

Но для каждого вируса неспецифическая профилактика своя. Если речь идет о вирусах, передающихся воздушно-капельным путем, то необходимо придерживаться следующих правил:

- надевать маски, причем на больного человека, чтобы исключить попадание в пространство крупных частиц слюны при кашле и чихании, мелкие же частицы она не задерживает;
- тщательно убирать помещения, так как вирус любит теплые и пыльные помещения, поэтому стоит уделить время влажной уборке и проветриванию;

- избегать массовых скоплений людей и воздержаться от походов в общественные места.

Если вирус передается с помощью фекально-орального механизма, например, вирус гепатита А, то необходимо соблюдать следующее:

- употреблять чистую или кипяченую воду;
- мыть фрукты, ягоды, овощи кипяченой водой:
- поливать свой сад и огород проточной водой.

Если вирус передается через кровь, например, вирус гепатита В,С, ВИЧ, то необходимы:

- дезинфекция, стерилизация медицинских изделий;
- обследование доноров крови;
- не употреблять наркотики;
- использовать индивидуальные предметы личной гигиены;
- быть осторожными с маникюром, пирсингом и татуировками, делать это только в профессиональном салоне.

Если вирус передается половым путем, например, ВИЧ, то нужно:

- исключить незащищенные половые контакты, если вы не уверены в своём партнёре;
- использовать барьерные средства контрацепции, если вы не знаете статус своего партнера.

КТО ТУТ МУСОР НЕ ВЫНЕС?

ПЕРВЫЕ НА ЗЕМЛЕ

Вирус - самое простейшее из живущих на планете существ. Настолько простое, что ученые до конца не могут понять, в самом ли деле оно живое. Или только прикидывается.

Возможно, вирусы первыми появились на Земле. Часть их усложнилась до бактерий. Оставшиеся стали проникать в бактерии, привнося и создавая в них разную ДНК. И пошли организмы в рост. Началась эволюция. Вплоть до человека. Есть такая гипотеза.

Проникнув в живую клетку, вирус сооружает кусочек ДНК. И встраивает его в геном клетки хозяина. Далее этот кусочек начинает производить копии. Вирус, внедрившийся со стороны, называют экзогенным. Его потомка в геноме - эндогенным. Такие вирусы и становятся частями организма.

А если вирус попадает в половую клетку - материнскую (яйцеклетку) или отцовскую (сперматозоид), то у него появляются все шансы оказаться в любом месте организма. И во всех клетках. Ведь все они происходят из половых. Вирус также будет передан потомкам вместе с остальным геномом по наследству. Вот таких вирусных участков мы за период своей эволюции и накопили почти половину генома.

МИРНОЕ СОСУЩЕСТВОВАНИЕ

- На самом деле человек - продукт симбиоза, то есть относительно мирного сосуществования собственно человека и вируса, - говорит Френк Райн. - Не будь их, не было бы и нас. Или мы были бы совершенно другими.

Вполне возможно, что мы, люди, обязаны нашим сожителям не только жизнью, но и разумом. Ведь у обезьян, даже человекоподобных, эндогенных вирусов в геноме гораздо меньше, чем у нас. Значительно меньше. Кто-то и почему-то их обделил.

ИНСТРУМЕНТЫ ЭВОЛЮЦИИ

Для дарвинистов вирусы - это инструменты матери природы. С их помощью она доводила одних живых существ до нынешнего совершенства. И приспосабливала к меняющимся условиям окружающей среды. А других убивала. Или не приспосабливала. И они вымирали сами.

Продвинутые креационисты видят в вирусах божественные инструменты, с помощью которых Создателю иногда приходится вносить коррективы в изначальные планы. Вирусами Господь карает и спасает. А как иначе он мог бы вмешаться в сотворенную им жизнь?

Кто тут прав - эволюционисты или креационисты, вряд ли когда-нибудь станет известным. В связи с чем обе стороны примирительно признают: в любом случае - Создатель ли постарался или Природа сама так все устроила, но идея насчет вирусов была гениальной.

МНЕНИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ

Академик РАН, руководитель лаборатории структуры и функций генов человека Евгений СВЕРДЛОВ:

- Когда-то у части популяции нашего с шимпанзе общего предка произошли изменения генома, которые изменили программу развития. И таким образом, представители этой части популяции, а именно от нее произошло человечество, стали задерживаться на более ранней стадии развития - в периоде, когда весь разум настроен на интенсивное обучение. Этому способствовали ретровирусы.

В итоге, когда обезьяны уже самостоятельно охотились и заводили потомство, пралюди все еще хватались за мамкину шерсть и учились-учились-учились. Можно сказать, что по сравнению с другими обезьянами, сразу переходившими к рабочим профессиям, они получали не низшее и даже не среднее, а высшее образование и становились ученой интеллигенцией.

Крошечные творческие натуры

Директор центра по исследованиям вирусов в Калифорнийском университете Люис ВИЛЛЕРИАЛ:

- Куда вы ни взглянете, везде будут вирусы. И они, безусловно, играют важнейшую роль в эволюции жизни на Земле. Я бы сказал, что они являются наиболее творческими генетическими организмами из тех, которые мы знаем.

Предки едва не исчезли

Вирусолог, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Михаил СУПОТНИЦКИЙ:

- Вирусы не имеют клеточного строения, не умеют синтезировать белки и воспроизводятся лишь в клетках высокоорганизованных форм жизни. В основе формирования ретроэлементов генома лежит одна последовательность событий: снятие копий ДНК с молекул РНК с помощью фермента обратной транскриптазы. В последующем копия ДНК вставляется в хромосому. Это очень древний процесс наращивания и усложнения генома. Он сформировался еще у каких-то протоклеточных форм жизни и сыграл основную роль в образовании тех форм жизни, которые существуют сегодня. До 8 процентов ретроэлементов генома человека составляют класс эндогенных ретровирусов. В отличии от экзогенных ретровирусов, таких, как вирус иммунодефицита человека, они не могут формировать инфекционные вирусные частицы. Однако все эндогены когда-то были экзогенными вирусами и попали в наш геном в результате эпидемий, сходных с нынешней пандемией ВИЧ /СПИДа. Какими видовыми катастрофами сопровождалось превращение внешних экзогенных ретровирусов во встроенные эндогенные остается только догадываться. Генетические исследования показывают, что люди нашего вида были на грани вымирания около 70 тыс. лет назад, тогда их оставалось не более 3 тысяч. Еще ранее, 1,2 млн лет назад, численность популяции неизвестного предка современного человека составляла не более 26 тыс. особей. Вполне возможно, такое резкое сокращение численности человечества было результатом работы ретровирусов. Став эндогенными, ретровирусы перемещаются по геному, увеличивают количество своих копий, управляют работой других генов и, даже, могут вновь начать формировать инфекционные экзогенные вирусные частицы. Поэтому некоторые ученые считают, что ретровирусы поддерживаются в природе в двух фазах — эндогенной и экзогенной, но эти фазы длятся во временных рамках геологических эпох. То есть, на протяжении тысяче и миллионолетий.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Бактериофаги поставят на ноги парализованных

Профессор Сенг-Вук Ли из Калифорнийского университета в Беркли ( США ) полагает, что с помощью вирусов можно восстановить работоспособность нервной ткани. И тем самым лечить больных с повреждениями спинного мозга. Целебными, по мнению ученых, станут так называемые бактериофаги - вирусы, которые поражают только клетки бактерий. Хотя и способны создавать структуры, похожие на ткани в организме животных.

Идея такова: изменить генетический код бактериофага, чтобы он производил необходимые для клетки белки. Например, нейроны. Они-то и займут место поврежденных. Или соединят разорванный спинной мозг.

- Вирусы - умные материалы, - говорит Ли. - Модифицировав геном лишь одного из них, вы получаете колонию из миллиардов таких же фагов, готовых к последующему размножению.

Кем и зачем были созданы вирусы и паразиты

Вкратце напомню фабулу. Анализируя проблематику межзвездных путешествий, Нибиру и прочих межзвездных империй я пришел к следующим выводам (тезисно):
1. Солнечная система является искусственным сооружением
2. Вселенная заполнена разумными цивилизациями, которые делятся на господствующие (цивилизация путешествует на корабле-планете между звездами) и ослабленные гибриды (помесь господствующей расы и туземного вида, живут на околозвездных планетах)
3. Живые существа есть продукт генной инженерии господствующих цивилизаций.

Более подробно с моей позицией можно ознакомиться в цикле статей "Реванш"

Конечно же, такая смелая гипотеза порождает сотни непоняток и нелогичностей. Я это и сам вижу и по мере возможности стараюсь их хотя бы для себя объяснить.
Вот, данный пост и посвящен одной из таких проблем. А именно, зачем генным инженерам понадобились вирусы и паразиты. Какую полезную задачу они выполняли или до сих пор выполняют?

Казалось бы от вирусов никакого профита. Ну, зачем они нужны? Чтобы убивать в нужное время популяции ненужных животных? Это вряд ли. Животные так сконструированы, что могут телепатически управляться и в том числе имеют механизмы самоликвидации после получения определенного сигнала. Поэтому убивать своих биороботов таким экзотическим способом, как вирус или бактерия не имеет смысла.

Чтобы понять, для чего нужны вирусы, нужно просто представить механику деятельности инженеров. Как я предположил на захваченной планете остается ограниченный контингент представителей господствующей расы. Эти товарищи следят за биороботами, за планетой, да и часть контингента - это генные инженеры. Теперь ситуация. Вот, допустим они улучшили один из видов животного. Улучшенный экземпляр прошел тесты, выжил в опытной партии. Но как распространить эту полезную для вида модификацию среди всей популяции? Да, вы можете управлять этими биороботами и даже убивать их, но как всю популяцию модифицировать на генном уровне? Если при каждой модификации убивать всю популяцию, то восстановление численности животных будет занимать длительное время. Собрать все особи по зову в каком-то месте для подсадки нужных зародышей тоже геморно. Ибо есть виды, такие, что их трудно собрать, а сколько их погибнет во время сбора?

А вот если у вас есть маленький биоробот, который несет в себе участки ДНК, который может встраиваться в ДНК живых существ, то задача решается красивым образом. Очень грубо это выглядит примерно так. У каждого вида или у группы видов есть разработанный для них вирус или несколько вирусов. Эти вирусы до определенного момента дремлют в организмах самих этих существ, либо в окружающей их среде обитания. Иногда вирусы вызывают не смертельные эпидемии и распространяются в популяциях. И вот вы создали новую модификацию определенного вида живого существа, вы вылавливаете особь этого вида, выделяете из нее дремлющий вирус, снабжаете его нужным генным материалом и возвращаете в жертву. Больная особь за короткое время заражает свою, а затем и соседние популяции, вирус меняет ДНК жертв и задача решается. Паразиты по типу комаров и т.д. помогают вирусам и бактериям распространяться между особями и популяциями. Собственно для этого паразиты и нужны.

Отсюда следует вывод, что вирусы изначально не создавались как убийцы. Они выполняли лишь транспортную роль. Почему же сейчас появились весьма вредоносные вирусы?
Тут может быть множество причин. Во-первых, господствующая раса покинула нас много тысяч лет назад, остались лишь адамиты, которые не совсем хорошо владеют технологией генного инжиниринга. Как и любые механизмы вирусы и те, в ком они живут могут ломаться, и эти поломки наследуются новыми поколениями. Вторая причина - неумелое и злонамеренное программирование вирусов жречеством. а в нынешние времена и научным сообществом. Несмотря на свое безобидное предназначение, вирусы обладают потенциально весьма смертельной силой. И многие очумелые ручки могли кое-что в них подправлять. Но из-за технологического отставания от создавшей нас расы мы применяем вирусы не по их прямому назначению. Хотя в последнее время этот тезис может быть уже и устаревшим. И людям конечно же не расскажут о таких свойствах вирусов. Вероятно, нас уже изменяют на генетическом уровне при помощи вирусов, например новых штаммов вируса гриппа.

Но такая мощная роль вирусов наверняка должна была оставить следы в наших ДНК. И эти следы есть.

Вот например, свежее исследование:
В ДНК живых организмов всё больше обнаруживается следов чужих геномов. Человеческие гены не исключение: как минимум 8% его генов — это наследство от вирусов. Среди них обнаруживаются генетические последовательности таких смертельно опасных вирусов, как вирус Марбурга и вирус Эбола. Кроме того, в человеческой ДНК обнаружен вирус болезни Борна. Все они встроились в наш геном более 40 млн. лет назад и могли весьма сильно повлиять на характеристики нашего вида, в т.ч. на его умственные способности.

Значительная часть информации в ДНК — это либо собственный “мусор” (обрывки генетического кода, неудачные фрагменты мутаций и т.п.) данного вида организмов, либо вхождения совершенно чужого генетического кода, с весьма неясным его влиянием на “носителя”. Так, недавние исследования показывают, что как минимум 8 процентов генов достались человеку не от его предков и даже вообще не от животных, а от вирусов.

Научное открытие, состоящее в том, что вирусы часто и неожиданно перемещаются от вида к виду, меняет наши представления об истории их эволюции и может иметь тревожные последствия в виде новых болезней.

Когда формируются новые виды, откуда берутся их вирусы? Вирусы, являющиеся не более чем стадом свободно пасущегося генетического материала, отчаянно нуждаются в клеточных структурах своих хозяев и в ресурсах, чтобы снова и снова воспроизводиться. Вирус без хозяина — это ничто.

В силу такой зависимости некоторые вирусы сохраняют верность своим хозяевам на всем протяжении эволюции, мутируя и немного изменяясь всякий раз, когда хозяин превращается в новый вид. Этот процесс называется содивергенция. Люди и шимпанзе, например, имеют немного отличающиеся друг от друга вирусы гепатита В, причем оба они, скорее всего, мутировали из той версии, которая более четырех миллионов лет назад заразила общего предка человека и обезьяны.

Другой вариант, носящий название межвидовой переход, случается тогда, когда вирус переселяется на хозяина совершенно нового типа, который никак не связан с предыдущим. Такой вид вирусной эволюции связан с новыми тяжелыми болезнями, как то птичий грипп, ВИЧ, лихорадка Эбола и атипичная пневмония. А поскольку такие болезни исключительно опасны, нам повезло, что межвидовой переход это довольно редкое явление.

Однако недавно, когда ученые из Австралии провели первое исследование долговременной эволюции тысяч различных вирусов, они пришли к поразительному заключению: межвидовой переход намного важнее и происходит намного чаще, чем мы себе представляли. Смена видов является движущей силой большинства крупных эволюционных новообразований в вирусах. Между тем, содивергенция распространена меньше, чем мы предполагали, и вызывает она главным образом постепенные изменения.

Эти выводы отнюдь не означают, что новые болезни, возникающие от межвидового перехода, являются более серьезной и неминуемой угрозой, чем предполагала медицина. Однако они показывают, что динамика эволюции вирусов может быть неожиданно сложной. Если ученые недооценивали частоту перехода вирусов к новым хозяевам, то в таком случае очень важным приоритетом становится изучение того, какие вирусы больше всего к этому предрасположены.

Есть множество причин, по которым межвидовые скачки вряд ли могут оказывать существенное влияние на эволюцию вирусов. Препятствия, мешающие вирусу успешно перейти к хозяину из другого вида, весьма серьезные и труднопреодолимые. Если вирус не в состоянии манипулировать генетическим материалом хозяина и воспроизводиться, то это тупик, конец ветви. Вирусу может понадобиться множество попыток инфицировать нового хозяина, которые он предпринимает на протяжении десятилетий или даже больше, аккумулируя в это время соответствующие мутации. Делает он это до тех пор, пока не самоутвердится и не начнет размножаться и распространяться.

Более того, когда вирусы успешно перескакивают с одного вида на другой, они могут стать жертвой собственного успеха. Это прежде всего относится к небольшим изолированным популяциям (именно так зарождались многие новые виды). Опасные вирусы могут очень быстро уничтожить доступных хозяев, после чего исчезнут сами.

Профессор биологии Сиднейского университета Эдвард Холмс (Edward Holmes) и его австралийские коллеги решили разгадать эту загадку. С помощью данных о вирусном геноме они реконструировали историю эволюции 19 основных вирусных семейств, каждое из которых содержит от 23 до 142 вирусов, обитающих в разных хозяевах, начиная с млекопитающих и заканчивая рыбами и растениями. Они создали филогенетические (эволюционные) схемы для семейств вирусов и для видов их хозяев, после чего сравнили их. Ученые рассуждали следующим образом: если вирус в основном содивергирует со своим хозяином, эволюционируя вместе с ним, то в этом случае филогенетическая схема вируса должна быть схожа со схемой его хозяина, поскольку предки вируса должны были инфицировать предков хозяина. Но если вирус скачет от хозяина к хозяину, эволюционные схемы хозяев и вирусов будут выглядеть по-разному. Насколько по-разному? Это зависит от количества межвидовых переходов.

А вот инфекции с участием вируса ДНК часто бывают хроническими. Когда часть популяции хозяина отклоняется от типичной формы, чтобы создать новый вид, у нее больше шансов забрать с собой вирус, так как инфицировано гораздо больше хозяев. Таким образом, вероятность содивергенции вируса и его нового хозяина повышается.

В 1975 году Фрэнсис Блэк (Francis L. Black) из Йельского университета написал научную работу, давшую углубленное представление о том, как динамика популяции хозяев влияет на человеческие болезни. Изучив довольно изолированные и маленькие общины аборигенов Амазонки, ученые обнаружили, что хронические вирусные инфекции у этих людей случаются довольно часто, а вот острые инфекции в основном отсутствуют. Изоляция защищает эти племена от новых вирусов. Те немногочисленные опасные вирусы, которые все же попадали в туземные общины, в скором времени вымирали. Хозяев для выживания у них было немного, и поэтому вирусы исчезали довольно быстро.

Открытие, свидетельствующее о том, что межвидовые переходы происходят часто, может вызвать немалую тревогу, поскольку они связаны с новыми опасными болезнями. В прошлом скачков было много, и происходили они часто. Так что приготовило нам будущее — то же самое, но в больших количествах?

Однако дальнейшие исследования в области истории эволюции вирусов помогут ученым понять, есть ли такие виды, которым мы должны уделять больше внимания как источникам новых инфекций. (Эпидемиологи уже тщательно следят за вирусами, передающимися от домашней птицы человеку, поскольку опасаются птичьего гриппа.) Возможно, вирусы с растений, рыбы и млекопитающих не менее опасны для человека. В равной степени возможно, что в ходе исследований с целью прогнозирования следующей эпидемии ученые сузят сферу своего внимания, ограничив ее несколькими группами повышенного риска.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.