Спочатку Бог створив віруси, а потім із них
Життя у всіх її проявах…
Спочатку Бог створив віруси, а потім із них — людину
Якщо треба підправити щось у людині, то краще за віруси інструментів і немає. Ні в матері-природи, ні в Господа.
ХТО ТУТ Сміття не виніс?
Дослідники зіткнулися із загадкою ще 2001 року, коли почали розшифровувати геном людини. Активних елементів у ньому знайшлося набагато менше, ніж очікувалося, разів у п'ять. Половина були абсолютно марними - неробочими. Виглядали просто сторонніми тілами. Або здавалися зламаними. Словом, «сміттєві гени». Так почали називати ці незрозумілі послідовності нуклеотидів. І лише зовсім недавно стало зрозуміло: не сміття це зовсім, а частини різних вірусів. І ми буквально зіткані з них.
ПЕРШІ НА ЗЕМЛІ
Вірус — найпростіша істота, що живе на планеті. Настільки просте, що вчені до кінця не можуть зрозуміти, чи справді воно живе. Або тільки прикидається.
Можливо, віруси першими з'явилися Землі. Частина ускладнилася до бактерій. Ті, що залишилися, стали проникати в бактерії, привносячи і створюючи в них різну ДНК. І пішли організми на зріст. Почалася еволюція. Аж до людини. Є така гіпотеза.
Проникнувши живу клітину, вірус споруджує шматочок ДНК. І вбудовує його у геном клітини господаря. Далі цей шматочок починає робити копії. Вірус, що впровадився збоку, називають екзогенним. Його нащадка в геномі – ендогенним. Такі віруси стають частинами організму.
А якщо вірус потрапляє в статеву клітину - материнську (яйцеклітину) або батьківську (сперматозоїд), то у нього з'являються всі шанси опинитися в будь-якому місці організму. І у всіх клітинах. Адже всі вони походять із статевих. Вірус також буде переданий нащадкам разом ізіншим геномом у спадок. Ось таких вірусних ділянок ми за період своєї еволюції і нагромадили майже половину геному.
— Насправді людина є продуктом симбіозу, тобто щодо мирного співіснування власне людини та вірусу, — каже Френк Райн. — Якби не було їх, не було б і нас. Або ми були б зовсім іншими.
Більшість «гостей», що вбудувалися, сплять у нашому геномі і майже ніяк себе не проявляють. Принаймні вчені поки що не виявляють результатів їхньої роботи. Але діяльність деяких добре видно. Наприклад, завдяки ендогенним вірусам стало можливим зачаття – основа нашого розмноження. Імунологи давно ламали голову, чому T-лімфоцити матері, які безжально вбивають усі чужорідні клітини, так спокійно ставляться до чужорідних сперматозоїдів майбутнього батька. А це віруси постаралися – блокували активність імунних клітин-сторожів.
Вчені назвали цей процес, коли вбудований вірус починає працювати на господаря, «молекулярним одомашненням». Генетики з університету Орхуського (Данія) довели: у багатьох вищих мавп два віруси допомагають будувати материнську плаценту. Стародавні предки «підчепили» їх приблизно 43 млн. років тому і успішно «одомашнили».
Цілком можливо, що ми, люди, завдячуємо нашим співмешканцям не лише життям, а й розумом. Адже у мавп, навіть людиноподібних, ендогенних вірусів у геномі набагато менше, ніж у нас. Значно менше. Хтось і чомусь їх обділив.
Для дарвіністів віруси це інструменти матері природи. З їхньою допомогою вона доводила одних живих істот до теперішньої досконалості. І пристосовувала до мінливих умов довкілля. А інших убивала. Або не пристосовувала. І вони вимирали самі.
Просунуті креаціоністи бачать у вірусах божественні інструменти, за допомогою якихТворцю іноді доводиться вносити корективи до початкових планів. Вірусами Господь карає та рятує. А як інакше він міг би втрутитися у створене ним життя?
Наприклад, відомий генетик, керівник проекту «Геном людини» Френк Коллінз упевнений, що саме Бог організував еволюцію. І досі нею керує.
Іншими словами, Господь, маючи далекосяжні плани створити людину, не збирав її молекулами. А створив спочатку віруси. А потім організував справу так, щоб вони самі склалися в людину. На це пішло близько мільярда років. Довго, у нашому розумінні. Але Бог може мати свої поняття про час.
Хто тут правий — еволюціоністи чи креаціоністи, навряд чи колись стане відомим. У зв'язку з чим обидві сторони примирливо визнають: у будь-якому випадку — Чи постарався Творець чи Природа сама так все влаштувала, але ідея щодо вірусів була геніальною.
Ендогени «олюднили» мавпу
Академік РАН, керівник лабораторії структури та функцій генів людини Євген Свердлов:
— Колись у популяції нашого з шимпанзе спільного предка відбулися зміни геному, які змінили програму розвитку. І таким чином, представники цієї частини популяції, а саме від неї походить людство, стали затримуватись на більш ранній стадії розвитку — у періоді, коли весь розум налаштований на інтенсивне навчання. Цьому сприяли ретровіруси.
У результаті, коли мавпи вже самостійно полювали і заводили потомство, пралюди все ще хапалися за мамину шерсть і вчилися-навчалися. Можна сказати, що в порівнянні з іншими мавпами, які відразу переходили до робітничих професій, вони отримували не нижчу і навіть не середню, а вищу освіту і ставали вченою інтелігенцією.
Крихітні творчі натури
Директор центру з досліджень вірусів у Каліфорнійському університеті Льюїс ВІЛЛЕРІАЛ:
— Куди ви не подивитеся, скрізь будуть віруси. І вони, безумовно, грають найважливішу роль еволюції життя Землі. Я сказав би, що вони є найбільш творчими генетичними організмами з тих, які ми знаємо.
Батьки ледь не зникли
Вірусолог, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Михайло СУПОТНИЦЬКИЙ:
— Віруси не мають клітинної будови, не вміють синтезувати білки та відтворюються лише у клітинах високоорганізованих форм життя. В основі формування ретроелементів геному лежить одна послідовність подій: зняття копій ДНК із молекул РНК за допомогою ферменту зворотної транскриптази. Надалі копія ДНК вставляється в хромосому. Це дуже давній процес нарощування та ускладнення геному. Він сформувався ще в якихось протоклітинних форм життя і відіграв основну роль в освіті форм життя, які існують сьогодні. До 8 відсотків ретроелементів геному людини становлять клас ендогенних ретровірусів. На відміну від екзогенних ретровірусів, таких як вірус імунодефіциту людини, вони не можуть формувати вірусні інфекційні частинки. Однак усі ендогени колись були екзогенними вірусами і потрапили до нашого генома внаслідок епідемій, подібних до нинішньої пандемії ВІЛ/СНІДу. Якими видовими катастрофами супроводжувалося перетворення зовнішніх екзогенних ретровірусів на інтегровані ендогенні залишається лише здогадуватися. Генетичні дослідження показують, що люди нашого виду були на межі вимирання близько 70 тис. Років тому, тоді їх залишалося не більше 3 тисяч. Ще раніше, 1,2 млн. років тому, чисельність популяції невідомого предка сучасної людини становила не більше 26 тис. особин. Цілком можливо, таке різкескорочення чисельності людства було результатом роботи ретровірусів. Ставши ендогенними, ретровіруси переміщаються геном, збільшують кількість своїх копій, керують роботою інших генів і, навіть, можуть знову почати формувати інфекційні екзогенні вірусні частки. Тому деякі вчені вважають, що ретровіруси підтримуються у природі у двох фазах — ендогенної та екзогенної, але ці фази тривають у тимчасових рамках геологічних епох. Тобто, протягом тисячі та мільйоноліть.
Бактеріофаги поставлять на ноги паралізованих
Професор Сенг-Вук Лі з Каліфорнійського університету в Берклі (США) вважає, що за допомогою вірусів можна відновити працездатність нервової тканини. І тим самим лікувати хворих із ушкодженнями спинного мозку. Цілющими, на думку вчених, стануть так звані бактеріофаги - віруси, які вражають лише клітини бактерій. Хоча здатні створювати структури, схожі на тканини в організмі тварин.
Ідея така: змінити генетичний код бактеріофага, щоб він виробляв необхідні клітини білки. Наприклад, нейрони. Вони й займуть місце пошкоджених. Або з'єднають розірваний спинний мозок.
— Віруси — розумні матеріали, — каже Лі. — Модифікувавши геном лише одного з них, ви отримуєте колонію з мільярдів таких самих фагів, готових до подальшого розмноження.
Вчені вже виростили "вірусні" нейрони в пробірці. Наступна мета – виростити їх усередині живого організму. Для початку у мишах.