15 Jan, 2018

В вечной мерзлоте обнаружены гигантские вирусы которым десятки тысяч лет

В вечной мерзлоте обнаружены гигантские вирусы которым десятки тысяч летНедавно в вечной мерзлоте были обнаружены и активированы гигантские вирусы которым десятки тысяч лет. Они заражают только амебы, но как узнать, не растает ли арктика, которая прогревается быстрее, чем в других регионах планеты, и не освободит что-то более опасное для человечества.

Вирусы представляют собой крошечные микроорганизмы, которые не видны в обычном микроскопе и проникают через стерилизационные фильтры. На сегодняшний день ученые определили вирусы размером микрометра и более. Их называют гигантскими – их даже можно увидеть в обычном в оптическом микроскопе.

Исследователи признают, что замечать, гигантские вирусы ранее препятствовали эпистемологический барьер: все, что превышает 0,3 микрометра, было априори приписано бактериям. Вот почему гигантский мимивирус, выделенный из сточных вод в английской больнице, где пациенты лежали во время вспышки пневмонии в 1996 году, на самом деле был идентифицирован как вирус только в 2003 году.

В 2014 году в почвенных образцах из вечной мерзлоты, добытых на северо-востоке Якутии, были обнаружены две семейства гигантских вирусов. Им 30 тысяч лет.

В лаборатории изучили амебы, которые сохранялись в вечной мерзлоте. Тогда были обнаружены гигантские вирусы. Эти существа назывались питовирусами (Pythovirus sibericum) и молливирусами.

Сейчас известно четыре семейства гигантских вирусов: мимивирусы, пандоравирусы, пифовирусы и молливирусы. Все они заражают акантамобы – живущие в почве одноклеточных организмов. Питовирус, обнаруженный в вечной мерзлоте, самый большой, его длина составляет 1,5 микрометра.

Содержимое вируса обернуто в виде сложенного конверта толщиной 60 нанометров, облицованного липидами внутри. Чтобы проникнуть в амебу, питовирус подражает бактерие. Когда он находится внутри клетки, в его оболочке открывается отверстие, липидная мембрана ломается, образуя канал, через который содержимое вируса сжимается в цитоплазму жертвы. В результате в амебе появляется нечто вроде фабрики для тиражирования копий полноценных вирусов.

Удивительно, что на «фабрики» могут нападать частицы тех же гигантских вирусов – вирофагами. У сателлитов есть свой собственный крошечный геном, кодирующий 21 белок.

В обычных вирусах очень маленький, минимально уменьшенный геном, содержащий несколько сотен тысяч пар оснований. В конце концов, все необходимое для жизни и размножения, они берут из организма хозяина. Геном гигантского вируса довольно велик. Например, пандоравирус имеет 2770 тысяч пар оснований и 2556 генов, кодирующих белки. Более того, их функции 2155 неизвестны. Для сравнения, обычные вирусы вообще не содержат никаких белков. Из-за этого ученые когда-то считали гигантов чем-то ближе к клетке. Однако их основное отличие неоспоримо: у них нет рибосом и РНК, они не синтезируют АТФ и не размножаются путем деления. Итак, через полвека критерии, по которым определяются вирусы.

В вечной мерзлоте ученные обнаружили только две семьи гигантских вирусов. И теперь ученные продолжают искать ответы на вопросы: например, насколько разнообразны эти организмы, как они хранятся в земле.

Богатый геном гигантских вирусов озадачил ученых и вызвал дискуссию об их происхождении. Согласно одной гипотезе, у вирусов не было общего предка, они возникли из некоторых проклеточных форм, которые более трех миллиардов лет назад конкурировали с последним универсальным общим предком (LUCA), из которого возникли все живые существа. Эти протокеллы потеряли LUCA, но не исчезли со сцены, но адаптировались к паразитированию на своих потомках.

Невероятно, но факт: гигантские вирусы, замороженные десятки тысяч лет назад, удалось реанимировать. И как приманка, ученые использовали современные амебы. Кстати, их древние предшественники сумели возродиться в 2005 году.

Гигантские вирусы сохранились и по сей день. Ученые все чаще описывают своих современных представителей не только в акантамебах, но и у других протистов.

Гигантские вирусы снова усугубили проблему опасности древних инфекций. Одним ученный Жан-Мишель Claverie (Jean-Michel Claverie) из Института микробиологии им. Марселя, вспоминает вспышку сибирской язвы, которая произошла в 2016 году на Чукотке после таяния ледника. А если внезапно древний вирус вызовет эпидемию? В конце концов, мы все еще не знаем, почему неандертальцы вымерли – может быть, от инфекции. И это произошло около 30 тысяч лет назад. Если это так, то, по мнению авторов работы, возрожденный микроб может быть еще более опасным для нас, поскольку мы никогда с ним не сталкивались. Кстати, как уверяют ученные пойманый гигантский вирус из мерзлого грунта, людям не угрожает, поскольку это затрагивает только амебу.