Происхождение вирусов

Вопросы происхождения вирусов обсуждаются на протяжении всего времени, начиная с момента их открытия, поскольку необходимость рацио-нальных объяснений эволюции вирусов определяется фундаментальным и практическим значением этих структур.
Одним из обсуждаемых вопросов является вопрос о времени появления вирусов. Поскольку вирусы не содержат ни рибосом, ни АТФ и поскольку они не могут существовать вне клеток, то считают, что они возникли позднее кле-ток.
Что же касается возникновения вирусов, то по этому поводу известно не-сколько гипотез. Первоначально считали, что они являются бактериями, вклю-чившимися в соматические клетки и ставшими там дегенеративными формами. В порядке обоснования этой гипотезы приводили данные о крупных вирусах, которые можно видеть в световом микроскопе с большим разрешением. Однако с началом развития молекулярной биологии на происхождение вирусов стали смотреть по-другому. Пререквизитом к появлению вирусов стали считать фор-мирование последовательностей ДНК, способных к репликациям. Так как эти молекулярные события предположи-тельно представлялись сходными с собы-тиями, предшествующими появлению плазмид (образование кольцевых моле-кул ДНК со свойствами репликонов из повторяющихся последовательностей ДНК на основе реципрокного кроссинговера), то в современной литературе четко обозначилась тенденция рассматривать происхождение, по крайней мере, бактериальных вирусов совместно с бактериальными плазмидами, причем до-полнительным основанием к такому рассмотрению обычно считают сходство по ряду свойств между умеренными фагами и плазмидами.
Во-первых, как умеренные фаги, так и плазмиды (факторы переноса) спо-собны к автономной репликации в цитоплазме и к включению в хромосому.
Во-вторых, факторы переноса детерминируют синтез специфических клеточных рецепторов, которые в отдельных случаях сходны с рецепторами для адсорбции фагов.
Наконец, факторы переноса, как и бактериальные вирусы, построены из нуклеиновой кислоты одного типа, зависят в своем метаболизме от клетки-хозяина и инфекциозны по отношению к клетке-хозяину.
Таким образом, бактериальные вирусы соответствуют ряду важных кри-териев, обычно используемых в определении плазмид. По этой причине плаз-миды можно рассматривать в качестве бактериальных вирусов, у которых вме-сто механизма, обеспечивающего синтез белковой оболочки, получил развитие механизм, обеспечивающий их конъюгативность и эффективное распростране-ние среди бактерий разных видов и родов.
Следовательно, бактериальные вирусы по отношению к плаз-мидам яв-ляются прогрессивными структурами, которые в ходе эволюции приобрели специализированные функции, необходимые для осуществления сложного цик-ла — воспроизводства инфекционных вирусных частиц и для существования за пределами клетки-хозяина (во внеклеточной форме). Первый бактериальный вирус, вероятно, возник, когда у плазмид появился ген (гены), кодирующий бе-лок (белки) капсида.
Однако между бактериальными вирусами и плазмидами типа факторов переноса все же имеются очень важные различия.
Во-первых, факторы переноса, находясь в бактериях, контролируют на их поверхности синтез специализированных структур пиле и, вследствие чего бак-териальные клетки обладают конъю-гативностью, т. е. способностью действо-вать в качестве генетических доноров. Бактериальные вирусы этой способно-стью не обладают.Происхождение вирусов
Во-вторых, факторы переноса способны передаваться от клетки к клетке в результате клеточных контактов. Способ инфицирова-ния бактерий вирусами является совершенно иным и заканчивается фаголизисом инфицированной бак-териальной клетки.Происхождение вирусов
В-третьих, факторы переноса способны мобилизовать бактериальную хромосому на перенос от одной клетки к другой, причем также в результате клеточных контактов. Бактериальные вирусы этой способностью не обладают. Что же касается способности отдельных бактериальных вирусов переносить сегменты бактериальной хромосомы от одних клеток к другим, то механизм та-кого генетического обмена (трансдукции) не связан с клеточными контактами.Происхождение вирусов
В-четвертых, сайты включения отдельных плазмид в хромосому более или менее разнообразны, тогда как интеграция профагов чаще происходит только в определенных сайтах хромосомы.
Наконец, плазмиды не обладают способностью лизировать бактерии, то-гда как все фаги, включая также умеренные (в автономном состоянии), всегда вызывают лизис бактерий. Наличие перечисленных различий можно объяснить приобретением специфических преобразований бактериальными вирусами и плазмидами в ходе дивергентной эволюции.
Если в объяснениях происхождения бактериальных вирусов наметился несомненный успех, то происхождение вирусов животных и растений не имеет удовлетворительных объяснений, хотя их происхождение тоже иногда связы-вают с плазмидами.Происхождение вирусов
Обсуждая происхождение вирусов, нельзя не привлечь внимание к одно-му важному моменту, заключающемуся в том, что вирусы оказывали и оказы-вают влияние на эволюцию организмов, в которых они паразитируют. Это влияние может выражаться как в их способности переносить генетическую ин-формацию от одних организмов к другим горизонтально, так и в способах дей-ствовать в качестве мутагенов.