Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги? | страница 117

Нетрудно найти этому доказательства. В 1978 году среди домашних собак разразилась пандемия новой вирусной болезни, распространившаяся по всему миру. Собачий парвовирус возник после межвидовой передачи специфичного для кошек парвовируса собакам. Сообщения о регистрации случаев заболевания указывали на то, что основой пандемии послужила небольшая локальная эпидемия среди собак в Европе. Представляется вероятным, что генетические варианты кошачьего парвовируса в результате мутаций гена, кодирующего капсид, приобрели способность прикрепляться к клеткам организма собак, и именно эти варианты первыми «перепрыгнули» на домашних собак. В течение всего нескольких лет, прошедших до 1978 года, видимо, имела место быстрая адаптивная эволюция, в результате которой появился пандемический штамм, распространившийся по миру с быстротой лесного пожара. Подобно эритровирусу B19, парвовирус демонстрировал очень высокий темп эволюции, столь характерный для РНК-содержащих вирусов. Другие исследования парвовирусов показали, что описанный феномен присущ всем парвовирусам, и есть указания на то, что высокий уровень генетической вариабельности может иметь место и в других линиях вирусов с одноцепочечными ДНК, например цирковирусов. Остается загадкой, почему вирусы, использующие клеточный аппарат репликации ДНК для копирования своих геномов, могут обладать столь высокой скоростью вирусной эволюции, которая позволяет им преодолевать межвидовые барьеры и существовать предположительно в форме квазивидов в организме каждого нового хозяина. Возможно ли, что механизмы контроля ошибок, присущие клеточной ДНК-полимеразе, не полностью восстанавливаются во время репликации одноцепочечного ДНК-генома парвовируса? Не отказывают ли и другие механизмы защиты от ошибок, работающие во время репликации клеточной ДНК, после инфицирования клеток парвовирусом? Пока все суждения основаны на умозрительных спекуляциях. Точный механизм генетической изменчивости парвовирусов покрыт завесой тайны, оставаясь поистине цирковым трюком, которым в совершенстве овладели эти очаровательные, обманчиво простые, маленькие ДНК-содержащие вирусы.

Выше я писал, что лучше всего понять идентичность и эволюцию вируса можно, если считать вирусы независимо развивающейся, эгоистичной и передающейся из клетки в клетку генетической информацией. Первым примером стал вирус табачной мозаики, маленький растительный вирус. Позже я обратил ваше внимание на простоту РНК-содержащего бактериофага Qβ с его крошечным одноцепочечным геномом, способным кодировать всего четыре гена. На другом краю спектра мы наблюдали вирусы герпеса и поксвирусы – крупные вирусы, содержащие двухцепочечную ДНК. Они инфицируют и поражают заболеваниями позвоночных и беспозвоночных, и некоторые из этих вирусов экспрессируют сотни генных продуктов, призванных наилучшим образом адаптировать способ существования вирусов к особенностям клеток-хозяев. Все они соответствуют критериям, постулированным первыми вирусологами: они представляют собой фильтрующиеся через фарфоровые фильтры и передающиеся из клетки в клетку инфекционные агенты, состоящие из нуклеиновой кислоты, заключенной в белковую оболочку, то есть обладают свойствами, соответствующими их физическим характеристикам и их способности передаваться от хозяина к хозяину, будь это отдельные клетки или многоклеточные организмы, состоящие из огромных клеточных конгломератов. Передача – главный отличительный признак любого вируса. Хотя мобильные генетические элементы описываются как эгоистичная ДНК, эти элементы, определенно, не являются инфекционными агентами. По этой причине я пока не стал их описывать (см. главу 14, где мы обсудим эндогенные ретровирусы). Однако есть и другие классы агентов, которые невозможно обойти вниманием. В этой главе мы обсудим самые мелкие и самые крупные вирусы. Они соответствуют критериям, позволяющим включить их в наше обсуждение, но делают это несколько иным способом; они выпадают за границы приведенного простого определения вирусов, и для понимания их особенностей нам придется напрячь наше воображение.