Вирусный гигант, рожденный в сточных водах

Многоугольная форма клоснойвируса с нуклеиновой кислотой в его полости. Разноцветные участки соответствуют генам, уловленным вирусом в различных клетках. Фото Physorg

Почти 15 лет назад французские специалисты выделили первых гуливеров вирусного мира – мимивирусы (Mimiviruses). Их диаметр составляет около 400 нанометров (для сравнения: вирус полиомиелита – 30 нм, Зика – 45 нм, простудный аденовирус – 90 нм и ВИЧ – 120 нм). Вскоре последовали и другие гиганты, один из которых за крышечку вирусной оболочки назвали в память о Пандоре с ее ящиком для «воздаяния всем» – так переводится с греческого ее имя.

Для объяснения причины их гигантизма была выдвинута гипотеза «редукционизма», или упрощения некой исчезнувшей за время развития жизни на Земле клеточной формы. Подобного рода упрощение сложной организации можно видеть на примере многочисленных паразитов клеточной и организменной форм. С этим не согласились молекулярные биологи, привыкшие оперировать не размытыми понятиями в духе эволюции и адаптации, а геномными и белковыми последовательностями, позволяющими проследить изменения в жизненно важных молекулах и просчитать их.

Очередное открытие в этой области было сделано в… бурлящих потоках сточных вод, проходящих биологическую очистку перед сбросом в реки. Специалисты Венского университета, работавшие на очистных сооружениях австрийского г. Клостернойбург, обнаружили очередного вирусного гиганта, который они назвали «клоснойвирус» (Klosneuvirus). Свою находку они отправили за океан, где за дело принялись геномщики Министерства энергетики США и Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Американцы не могли поверить своим глазам, обнаружив у вируса транспортные РНК. Напомним, эти высокомолекулярные соединения в клетках человека передают информацию о включении аминокислот в синтезируемые белки. Зачем вирусу молекулы протеинового синтеза, если он является внутриклеточным паразитом и строит свои белки, используя «машинерию» клетки?

Австрийские открыватели нового гигантского вируса полагают, что он является, судя по геному, отдаленным родственником мимивирусов. Их заокеанские коллеги считают, что вирусному росту способствовали гены, захватываемые в инфицированных клетках. Процесс этот был долгим и весьма продуктивным, поскольку в вирусном геноме обнаружились 19 из 20 генов транспортных РНК, присутствующих и в наших клетках. Статья международного коллектива, опубликованная в журнале Science, называется «Гигантские вирусы с расширенным составом компонентов трансляционной системы».

Нечто похожее, но в обратном порядке произошло с генами митохондрий, строение которых весьма похоже на то, что мы видим у микробов. Но у той же кишечной палочки в геноме 4 млн «букв» генетического кода (у нас – 3 млрд), а в ДНК митохондрии всего 15–16 тыс. Это, как считается, стало следствием передачи митохондриальных генов в клеточное ядро и его хромосомы.

Новое открытие ставит еще один вопрос перед учеными. Известно, что вирусы способствуют горизонтальной – не через поколения – передаче устойчивости к антибиотикам. Это – бедствие современных высокотехнологичных госпиталей (так называемые внутрибольничные инфекции или ближневосточный респираторный синдром, вызываемый легочным «заселением» стафилококком, устойчивым к метициллину). Вполне возможно, что, как считают австрийцы, их вирус-гигант может захватывать и другие клеточные гены. Клоснойвирус паразитирует на простейших, куда входят, например, возбудители малярии, плазмодии которой тоже быстро выработали устойчивость к хинину и другим более мощным препаратам.

С одной стороны, авторы выражают уверенность, что вскоре будут открыты и другие гигантские вирусы, что поможет глубже понять природу этой формы псевдожизни. С другой же, расширение списка исследуемых объектов, возможно, поможет понять пока не совсем ясные закономерности функционирования «голых» генов в протеиновых оболочках. А ведь это и не дает возможности создать надежные вакцины против «банального» гриппа и значительно более опасных вирусов Зика, Эбола, различных лихорадок и ВИЧ.

Вполне возможно, что вирусные «контейнеры» значительно более крупного объема дадут возможность – после соответствующей генетической модификации белковых молекул их оболочки – переносить в клетки не один-два гена, а целые их ансамбли. Это облегчит лечение различных заболеваний или создание новых форм жизни (создают же сейчас искусственную микробную клетку).