С наступлением холодов многие из нас начинают чихать и кашлять. В такой момент обязательно найдется человек, который посмотрит на нас с серьезным видом и скажет: «Это вирус»! А что такое вирус? Почему из-за него мы болеем? Давайте попробуем разобраться
Живой или нет? Ученые-биологи поделили все животные организмы на пять царств: люди, бактерии, животные, грибы и растения. Все они состоят из мельчайших кирпичиков — клеток. Некоторые, например, бактерии могут состоять всего из одной клетки, а другие, например люди — из миллионов. Лишь вирусы не имеют клеточного строения.
Эти маленькие паразиты вообще не вписываются в систему животного мира. Вирусы не относятся ни к одной из этих групп, поэтому их выделили в отдельное царство.
ВИРУСЫ УНИКАЛЬНЫ: они имеют признаки и живых и неживых тел!
Размер данных мельчайших организмов колеблется от 12 до 500 нанометров, что в миллион раз меньше, чем крупица сахара. Неудивительно, что мы смогли их увидеть только после изобретения электронного микроскопа.
Несмотря на такие мелкие размеры, с точки зрения биологии вирус — уникальный организм. Дело в том, что наука до сих пор не ответила точно на вопросы: можем ли мы считать вирусы живыми и как они появились?
Вирусы проявляют признаки жизни, только находясь внутри клетки. Если бы с планеты вдруг исчезли все клетки, то они бы превратились в бессмысленные пузырьки белков и ДНК, неспособные ни на какие биологические функции. Паразитируя и заражая других особей, вирусы могут размножаться, питаться и проявлять множество признаков живых организмов.
Как появились вирусы?
Существуют две основных версии. Первая версия: вирусы — это беглые гены. В нашем геноме есть элементы, называемые транспозонами, которые могут вырезать сами себя из одной части генома и вставлять в другую. Иногда эти «подвижные гены» захватывают части других фрагментов ДНК, оказавшиеся по соседству. Считается, что миллиарды лет назад один из таких «подвижных генов» случайно собрал в одном комплекте минимальный набор, необходимый для самостоятельного существования: слева, к примеру, оказалась «копировальная машина», нужная для воспроизведения ДНК, а справа — «перочинный ножик», с помощью которого можно было попасть в новую клетку. С этого момента ген превратился в вирус и стал эволюционировать отдельно от родительского организма.
Вторая версия: вирусы — это упрощенные клетки. Ряд ученых сегодня склоняется к этой версии, прежде всего благодаря обнаружению ряда гигантских вирусов, по своим размерам сопоставимых с клетками. Согласно этой версии, вирусы могли быть клеточными организмами — например, бактериями. Эти бактерии научились паразитировать на других, более крупных клетках. Постепенно, они «обленились», избавились от всего ненужного — и таким образом превратились в вирусы, сохранившие только несколько генов и нужные для заражения «инструменты».
Маленькая машина для убийства
За открытие, а вернее обнаружение вирусов мы должны быть благодарны двум ученым: русскому биологу Дмитрию Ивановскому и голландскому микробиологу Мартину Бейеринку. В 1892 году профессор Ивановский исследовал зараженные листья табака. Он предположил, что инфекция может быть вызвана особым токсином, выделяемым бактериями.
ПРОЦЕСС ПРОНИКНОВЕНИЯ И РАЗМНОЖЕНИЯ ВИРУСА состоит из следующих этапов:
Через 6 лет, в 1898 году Мартин Бейеринк повторил эксперимент Ивановского и пришел к выводу, что этот токсин не что иное, как очень маленький паразит, который и является возбудителем болезни. Именно он ввел в употребление слово «вирус», что в переводе с латинского означает — яд.
Это определение как нельзя точно описывает воздействие вирусов на все живые организмы на Земле. Они постоянно атакуют нас, пытаясь проникнуть в организм утром, вечером и даже ночью.
Давайте постараемся понять, как это происходит.
Этот маленький мешочек с белками может лежать себе в сторонке много- много лет, не подавая никаких признаков жизни. И вдруг в какой-то момент, случайно прилепившись к нужной поверхности (например, когда мы хватаемся за грязный поручень), срабатывает механизм внедрения, и вирус как шприц впрыскивает содержимое своего ДНК в подходящую бактерию. И уже внутри, вирус начинает делать множество своих копий — то есть, он работает как принтер. Свои детали он печатает попеременно, а сборка происходит уже внутри клетки. После сборки готовые вирусы выходят и захватывают новые объекты, а иногда, как в случае Вируса иммунодефицита человека,— собираются уже после выхода.
Поражая другие клетки, вирус занимается «горизонтальным переносом генов». Что это такое? Если бы вы были вирусом и схватили человека за руку, то человек моментально стал бы наполовину похож на вас. Как будто вы стали родственниками из-за одного прикосновения!
Лауреат Нобелевской премии Джолуа Ледерберг писал: «Вирусы — величайшая угроза доминированию человека на нашей планете. Им нужно питаться и мы их пища».
Только в двадцатом веке в мире от вирусных инфекций погибло больше людей, чем от войн. Исследования этих безмолвных убийц требуют детективной работы на молекулярном уровне и наличия лаборатории с высокой степенью биозащиты. Вирусы генетически запрограммированы проникать в клетки зараженного ими организма, только так они могут выжить. То, что в результате мы заболеваем или даже умираем — всего лишь «неприятный побочный эффект». Вирусы не хотят нас убивать, но порой убивают.
