Материал: Вирусы - Курсовая работа


Можно ли считать вирусы живыми? являются ли вирусы живыми?

 

Согласно Львову, «организм - некая независимая единица интегрированных и взаимосвязанных структур и функций». У простейших, то есть у одноклеточных именно клетка является независимой единицей,  иными словами, организмом. И клеточные организмы - митохондрии, хромосомы и хлоропласты - это не организмы, так как они не являются независимыми. Получается, что если следовать определению, данным Львовым, вирусы не являются организмами, так как не обладают независимостью: для выращивания и репликации генетического материала нужна живая клетка.

В то же время,  у многоклеточных видов независимо от того, животные или растения, отдельные линии клеток не могут эволюционировать независимо друг от друга; следовательно, их клетки не являются организмами. Для того чтобы изменение было эволюционно значимым, оно должно быть передано новому поколению индивидуумов. Согласно этим рассуждением организм представляет собой элементарную единицу некоторого непрерывного ряда со своей индивидуальной эволюционной историей. Он может пережить клетку или организм, в которых паразитирует; фактически вирус часто «эксплуатирует» клетку. Один вирус может встречаться в разных видах, родах и типах и также один и тот же вирус может передаваться от растений насекомым и размножаться в клетках тех и других. Вирус, обладающий соответствующей приспособляемостью, может использовать разнообразные эволюционные ниши. Отсюда следует, что вирус обладает большей независимостью, чем любой клеточный организм. То есть, в эволюционном плане вирус в большей степени организм, чем хромосома или даже клетка многоклеточного животного, хотя функционально он значительно менее независим, чем любая такая клетка.

И в то же время, можно рассматривать данную проблему с точки зрения другого определения: материал является живым, если, являясь  изолированным, он сохраняет свою конфигурацию так, что эта конфигурация  может быть вновь включена в цикл, в котором участвует генетическое вещество. Специфическая последовательность оснований нуклеиновой кислоты того или иного гена может копироваться. В качестве теста на живое, данное определение предлагает воспроизведение в различных клеточных линиях и в ряде поколей организмов. Вирус, согласно этому тесту, живой точно так же, как и любой другой фрагмент генетического материала, что его можно извлечь  из клетки, вновь  ввести в живую клетку и что при этом он будет копироваться в ней и станет хотя бы на некоторое время часть ее наследственного аппарата. При этом передача вирусного гена составляет основной смысл существования этих форм - результат их специализации в процессе отбора. Поэтому специализированность  вирусов как переносчиков нуклеиновых кислот дает возможность считать вирусы «более живыми», чем какие либо фрагменты  генетического материала, и «более организмами», чем любые клеточные организмы, включая хромосомы и гены.

Вирусы как независимые генетические системы.

 

Какое место занимают вирусы в биологическом мире?  Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники?  Вирусы нельзя уподоблять очень мелким клеткам. Вирусы - это элементы генетического материала, у которых есть своя собственная эволюционная история, ибо в них имеется все необходимое для их передачи от одного хозяина другому.

В этом смысле вирусы представляют собой независимые генетические системы. Это не случайно отделившиеся фрагменты генома какой-то клетки. Вирусам присуща генетическая непрерывность и способность мутировать, они содержат набор генов, в результате согласованного действия которых образуются новые частицы того же вируса. И вирусы имеют свою эволюционную историю, отчасти независимую от эволюции организмов, в которых они репродуцируются. В то же время вирусы не стоят в стороне от эволюционной истории клеток и организмов. Их генетический материал в химическом отношении сходен с генетическим материалом всех клеток, хотя у многих вирусов он состоит из РНК, оттесненного в процессе эволюции клеток на второстепенную роль, в клетках РНК служит подсобным переносчиком генетической информации, а не ее  первичным носителем. Если сравнить ДНК с Солнцем, то клеточные РНК будут планетами, которые светят отраженным светом; однако в РНК - содержащих вирусах эти планеты вновь стали самостоятельными светилами.

Между тем независимость вирусов как генетических систем сама подвержена эволюционным изменениям.

Хотя физически восстановления генома вируса с хромосомой клетки - хозяина детально изучена только в системе бактерий, известно, что многие опухолеродные вирусы тоже включают свой геном в хромосому клетки. Во всех группах вирусов известны также дефектные вирусы, нуждающиеся в помощнике. Это не только варианты, изредка возникающие в лабораторных экспериментах: такие вирусы существуют в природе и, несомненно, имеют значение для эволюции. Превращение обычного вируса в дефектный, включившийся в геном клетки - хозяина, формально можно рассматривать как превращение группы вирусных генов в подгруппу генов клетки. И наоборот, группы клеточных генов могут превращаться в геномы вирусов, и это относится не только к генам, внесенным в клетку вирусами. Не исключено, что вирусные геномы могут возникать из невирусных генетических элементов клетки. И я должна поставить вопрос: какие события играют важную роль в возникновении вирусов как организмов и в эволюционной истории их генетического материала.