Гигантские вирусы: какие существа скрываются в вечной мерзлоте

15.01.2018 9:29 16

Гигантские вирусы: какие существа скрываются в вечной мерзлоте

МОСКВА, 15 января , Татьяна Пичугина. Недавно в вечной мерзлоте нашли и активировали гигантские вирусы возрастом в несколько десятков тысяч лет. Заражают они только амеб, но, как знать, не оттает ли в Арктике, которая теплеет быстрее других краёв планеты, что-то более зловредное. Слишком крупные

Вирусы это крошечные микроорганизмы, не видимые в обычный микроскоп и проникающие сквозь стерилизационные фильтры. Их открыл русский ученый Дмитрий Ивановский более ста лет назад. Однако в наше время эти представления пришлось уточнить. Ученые выявили вирусы размером в микрометр и больше. Их назвали гигантскими они уже видны в оптический ультрамикроскоп.

Исследователи признают, что заметить циклопические вирусы ранее препятствовал эпистемологический барьер : все, что огромнее 0, 3 микрометра, априори относили к бактериям. Вот почему гигантский мимивирус, выделенный из канализационных стоков в английской больнице, где лежали пациентки во время вспышки пневмонии 1996 года, идентифицировали, собственно, как вирус только в 2003-м.

В 2014 году два семейства гигантских микробов обнаружили в образцах грунта из вечной мерзлоты, добытых на северо-востоке Якутии. Им 30 тысяч лет.

В нашей лаборатории мы изучали амеб и других протистов, сохраняющихся в вечной мерзлоте. Когда открыли гигантские микробы, французские ученые предложили нам сотрудничать и поискать эти органический механизмы в Сибири, рассказывает Любовь Шмакова, старшой научный сотрудник лаборатории криологии подошв Института физико-химических и биологических задач почвоведения РАН.

Эти существа назвали питовирусами (Pithovirus sibericum) и молливирусами.

Богатый вирусный геном

Сейчас известны четыре семейства циклопических вирусов мимивирусы, пандоравирусы, питовирусы и молливирусы. Все они заражают акантамеб обитающих в почве одноклеточных. Найденный в мерзлоте питовирус самый огромный, его длина 1, 5 микрометра.

Содержимое микроба завернуто в своеобразный складчатый конвертик толщиной 60 нанометров, изнутри выложенный липидами. Чтобы влезть в амебу, питовирус мимикрирует под бактерию. Когда он оказывается внутри клетки, в его оболочке открывается отверстие, липидная мембрана разрывается, образуя канал, по которому содержимое вируса выдавливается в цитоплазму жертвы. В результате в амебе возникает что-то вроде фабрики по репликации копий полноценных вирусов.

Удивительно то, что фабрики могут жить атакованы частичками тех же самых гигантских вирусов вирофагами. Первые из обнаруженных вирофагов назвали русским словом спутник (Sputnik), имея в виду, что они всегда сопровождают вирус, словно орбитальные аппараты планету. У титанов есть собственный крохотный геном, кодирующий 21 белок. Попав на фабрику с ее источниками, вирофаг впрыскивает белки и размножается. То есть это паразит внутри паразита.

У обычных микробов очень маленький, редуцированный до минимума геном, содержащий достаточно много сотен тысяч пар оснований. Ведь все необходимое для жизнедеятельности и размножения они берут от организма-хозяина. Геном же циклопического вируса довольно большой. К примеру, у пандоравируса 2770 тысяч пар оснований и 2556 генов, кодирующих белки. Причем, функции 2155 из них неизвестны. Для сравнения у обычных микробов вообще нет белков. Из-за этого ученые одно время полагали гигантов чем-то ближе к клетке. Однако их главное различие неоспоримо: у них нет рибосом и РНК, они не синтезируют АТФ и не размножаются делением. Так, что и спустя полвека критерии, по которым определяют вирусы (предложенные, кстати, Андре Львовым, французским микробиологом советского происхождения), не удалось поколебать.

Мы открыли только два семейства гигантских вирусов в вечной мерзлоте и теперь длим поиск. Еще остается много вопросов: например, как разнообразны эти организмы, каким образом они сохраняются в земле, поясняет изыскательница.

Сородич или конкурент

Богатый геном гигантских вирусов озадачил ученых и вызвал дискуссию об их происхождении. Согласно одной из гипотез, у вирусов не было общего предка, они произошли от неких протоклеточных форм, которые более трех миллиардов лет назад конкурировали с последним универсальным общим предком (Last universal common ancestor, или LUCA), от которого произошли все живые существа. Эти протоклетки проиграли LUCA, но не исчезли со сцены, а приспособились паразитировать на его потомках.

Невероятно, но факт: замерзшие десятки тысяч лет назад гигантские вирусы удалось реанимировать. Причем в качестве наживы ученые использовали современных амеб. Кстати, их древних предместников Любови Шмаковой удалось оживить еще в 2005 году.
Гигантские вирусы сохранились до наших дней. Ученые описывают все больше их современных делегатов не только в акантамебах, но и в других протистах.

Опасны ли древние микробы

Гигантские вирусы вновь обтянули вопрос об опасности древних флор. В статье Re-emerging infectious diseases from the past: Hysteria or real risk? ( Воскрешение инфекционных заболеваний минувшего: истерия или реальный риск ), одним из соавторов которой выступил первооткрыватель питовируса Жан-Мишель Клаверье (Jean-Michel Claverie) из Марсельского института микробиологии, ученые напомнили о вспышке сибирской язвы, случившейся в 2016 году на Чукотке, после того как оттаяли скотомогильники вековой давности. Вдруг древний микроб вызовет эпидемию? Ведь мы до сих пор не знаем, почему вымерли неандертальцы может, и от инфекции. И произошло это как раз примерно 30 тысяч лет назад. Если так, то по мнению авторов работы, оживший микроб может быть для нас еще более опасен, поскольку мы с ним никогда не контактировали. Впрочем, подхватить гигантский микроб из мерзлоты людям не грозит, уверяют ученые, поскольку он поражает только амеб.

Если рассуждать здраво, то риск минимален, заключает Шмакова. Представьте себе, что мерзлота оттаивает каждое лето и все ее содержимое попадает в природу. Да и люди в тех местах, где пошли гигантские вирусы, тогда не жили, поэтому вряд ли там есть микробы, опасные для нас. В всяком случае говорить об этом сейчас можно только гипотетически.

Фото : Любовь Шмакова / ИФХиБППКакие еще тайны скрывает вечная мерзлота Сибири

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Интернет-магазин вейпинга: почему люди им доверяют? Гироскутер – автотранспорт для любого возраста Вулкан Россия Казино для вас и ваших друзей Преимущества телефонного справочника онлайн Какими преимуществами и особенностями обладает композитная арматура

Последние новости