Tamed - virușii protejează o persoană

Simbioza nu este un factor de evoluție mai puțin important decât concurența. Un rol important în sistemele simbiotice este jucat de viruși. Un organism cu sânge cald este un loc ideal pentru multiplicarea bacteriilor, iar dacă nu ar fi pentru sistemul imunitar, bacteriile ne-ar distruge pur și simplu. Sistemul imunitar a fost format din viruși animali "îmblânziti". Numai o simbioză cu viruși ajută omenirea să supraviețuiască.







Doctor în Științe Biologice, Institutul paleontologice, Academia Rusă de Științe angajat Alexander Markov spune cum evoluția animalelor simbiotice și a sistemelor de virus a condus la dezvoltarea sistemului imunitar necesare pentru existența unui organism cu sânge cald, precum și rolul important jucat de mecanisme virale în viața animalelor și a plantelor.

- Alexander, să începem cu un exemplu viu de simbioză, în care sunt implicați viruși.

- Care sunt virușii diferiți de bacterii?

- Virusul nu are o celulă. Ei au informații ereditare sub forma unei molecule de ARN sau ADN și au o membrană proteică și nimic mai mult. Virusul nu este, desigur, un sistem independent, se poate spune că face parte din banca genetică globală.

În evoluția animalelor, există cel puțin trei exemple în care virusurile sau obiectele asemănătoare virusilor - piesele mobile ale genomului - au jucat un rol pozitiv important.

În primul rând, faimoasa enzimă - telomerază la originea sa, cel mai probabil un obiect viral. Faptul că telomerazei - o proteina speciala, care este implicată în faptul că acesta completează sfaturi de cromozomi. Conform unei teorii, vârstă organisme multicelulare, deoarece la fiecare cromozom diviziunea celulara este un pic mai scurt, și există pericolul ca cromozomi în cele din urmă, astfel scurtat încât pierderea funcționalității și cumva au nevoie de aceste sfaturi, care nu pot fi redate în cazul în care copiați, pentru a termina construirea. Omul de știință rus Alexei Olovnikov a sugerat. că trebuie să existe o enzimă specială pentru finalizarea capetelor cromozomilor. Și această enzimă a fost descoperită într-adevăr și numită telomerază. Este o enzimă care ne salvează celulele de îmbătrânirea ireversibilă.

Dar unde sunt virușii? Problema este că, așa cum se crede acum, această proteină telomerazică are o origine virală. Virusul este un dispozitiv special (vorbesc despre așa-numitele virusuri care conțin ARN), este un dispozitiv special pentru înregistrarea informațiilor în genomul altor organisme. Conține ARN, intră în celulă. Și informația care este înregistrată în acest ARN viral, este rescrisă sub formă de ADN deja în genomul celulei umane, de exemplu. Virusul codifică enzimele necesare pentru înregistrarea informațiilor în genom.

Pentru a sintetiza ADN-ul a pierdut la vârfurile cromozomi folosind același mecanism, adică telomerazei conține în structura sa o bucata de ARN, matriță ARN, din care același mod anexat ADN viral bucată prin această matrice, iar cromozomii fiind astfel finalizat. Într-un fel, strămoșii tuturor organismelor superioare (Eucariotele) a reușit să „imblanzi“ un virus ARN-ului și de a folosi într-un mod care este de finisare de lucru sfaturi de cromozomi. Virușii nu pot fi luate în considerare asupra organismelor vii lor, dar intrând în cușcă, ei încep să lucreze ca parte a celulei. Și acest lucru nu are întotdeauna consecințe patologice, nu toate virusurile provoacă boli.







În mod surprinzător, conform datelor recente, 40-45% din genomul uman - este tot felul elemente repetitive mobile și care au capacitatea de a muta în jurul genomului, care este, aproximativ vorbind, este viruși multiplicați sau obiecte de tip viral primul, și este de până la 45% din genomul uman.

- Adică, putem spune că molecula ADN este o moleculă simbiotică. Când vedem cea mai complexă moleculă de ADN, nu este clar cum ar putea apărea un astfel de dispozitiv complex. Dar, în realitate, nu a provenit sub influența mutațiilor individuale, ci ca rezultat al unui schimb de simbioză - adică într-adevăr alcătuit din blocuri de construcție.

- Așa e. Acesta este principiul bloc al evoluției.

Al doilea caz, când virusurile sunt utile în evoluția vertebratelor superioare, este sistemul de imunitate dobândită. Ce se întâmplă atunci când dezvoltăm imunitatea la o nouă boală? De fapt, anticorpii sunt dezvoltați chiar și pentru substanțele sintetice care nu sunt prezente în natură.

În genomul uman nu există genuri de anticorpi gata făcute, dar există un set de spații libere. Gena anticorpului este asamblat din trei piese, în care în genomul există sute de opțiuni pentru prima piesă, mai multe variante de duzină de a doua bucăți, și mai multe variante de a treia, care au nevoie pentru a colecta. Aici limfocitar are loc în fiecare tăietură, o bucată de ADN este luat din primul tip, un al doilea, un al treilea, și ele sunt lipite împreună în gena de lucru, și, deoarece este sintetizat anticorpi. Acesta poate fi apoi suplimentar adus la starea dorită, dar faza inițială - tăierea și colectarea bucăților genei. Acesta este modul în care genomul este editat.

Cine efectuează aceste operații - tăierea, mișcarea? Aceasta se face prin proteine, de asemenea împrumutate de la elemente genetice mobile - de la viruși. Sunt transponzony (Transposon) cu mult timp în urmă „domesticită“, un virus care a pierdut capacitatea de a fi transferate între organisme, aceste virusuri sunt transmise numai de la părinți la urmași așa-numitele, dar au păstrat mobilitatea în interiorul genomului. Transposon codifică o proteină care este capabilă să taie transpozonul și transferat într-un loc nou, pentru a se multiplica. Se pot multiplica, fac pana la 40% din genomul nostru. Pentru a reduce fragmentele de molecule imune, s-au folosit de asemenea enzimele elementelor genetice mobile.

- Este necesar să subliniem că rolul sistemului imunitar este extrem de important. El permite unei persoane să supraviețuiască și să contracareze atacurile microorganismelor.

- Judecă-te pentru tine: un mamifer cu sânge cald este doar un incubator. 37 de grade temperatura corporală constantă - acesta este un paradis pentru bacterii. Dacă nu ar fi fost pentru sistemul imunitar, am fi fost doar mâncați.

Și al treilea exemplu important, care a adus viruși în sistemul simbitic, care este organismul animal. A fost descoperit recent gena in genomul de mamifere, care este necesară pentru dezvoltarea placentei - organul care schimburile între organismul de mamă și făt, prin care fatul se poate dezvolta în condiții de siguranță în uter este relativ lung. Iar faptul că este nevoie de un drum destul de lung, este considerată o condiție importantă pentru dezvoltarea creierului și, în cele din urmă, la apariția minții.

A găsit o genă de reglementare, necesară dezvoltării placentei. Structura acestei gene a fost similară cu structura unuia dintre elementele genetice mobile. Asta este, este din nou un virus "tamed" ARN.

- Alexander, am ajuns la concluzia că simbioza joacă un rol mult mai important decât ar putea părea. Am auzit cu toții despre astfel de sisteme simbiotice în care insectele polenizează plante. Dar ceea ce se spune, spune că simbioza - este într-adevăr Turnpike de dezvoltare de-a lungul evoluției, este simbioza poate oferi o explicație pentru ce organisme pot deveni rapid, astfel de complicat și de a dobândi complet noi caracteristici și capabilități.

- Cred că acest subiect este foarte important, dar până în prezent în biologie se păstrează atitudinea față de simbioză, în ceea ce privește o anumită curiozitate, un fel de trăsătură de natură-mamă. Dar dacă luăm faptele, vedem că acest lucru nu este doar tipic, ci este baza evoluției și funcționării progresive a biosferei. Acesta este un fenomen universal.

Când unul dintre primele cazuri de simbioză a fost descoperit - sa dovedit că lichenul este un complex de ciuperci simbiotice și alge - oamenii de știință au fost foarte surprinși: este necesar, minuni ce. Am crezut că este o plantă, iar acesta este un complex de neconceput - atât ciuperca, cât și algele au fost împletite între ele și un lichen sa dovedit. Dar, de atunci, au existat atât de multe sisteme de simbioză mai surprinzătoare, mai surprinzătoare, încât este timpul să nu mai întrebăm și să includem acest fenomen în teoria generală ca parte integrantă a acesteia.

- Asta se poate spune că principalul lucru din natură nu este lupta universală și distrugerea reciprocă, ci sinteza, asistența reciprocă și cooperarea.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: