Карин Мёллинг - Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Исландские овцы заразились скрепи от завезенных немецких овец, хотя это заболевание никогда не проявлялось в болотистой Северной Германии с ее зелеными ландшафтами и дамбами. Немецкие овцы прошли необходимый карантин. В Исландии перед стрижкой немецких овец смешали с другими овцами, что привело к распространению заболевания. Нужно иметь в виду следующее: при высокой концентрации животных повышается риск возникновения эпидемии.

Прионные белки присутствуют во всех организмах и отмечаются в высокой концентрации в головном мозге. Они играют роль в нормальном формировании тканей головного мозга в период нейрогенеза и, возможно, в процессе образования долговременной памяти. Прионы индуцируют заболевания только при неправильном свертывании (фолдинге) белков. Неправильное свертывание белков сохраняется: неверно «свернутые» белки служат моделью, а передача этой «неправильности» носит «контагиозный характер» и приводит к увеличению числа неправильно свернутых белков, а в итоге – к образованию нерастворимых агрегатов (амилоидных волокон). Такое явление иногда наблюдается в кристаллах, где продолжают развиваться неправильно сформированные структуры.

(Здоровые прионные белки PrP (или клеточные PrPc) имеют структуры, отличные от структур прионных белков, вызывающих развитие скрепи (PrPcs); они содержат больше бета-сшивок и меньше альфа-спиралей, в то время как в «здоровых» прионах обнаруживается обратное соотношение.) Это заболевание сначала выявили у овец, и название «скрепи» [13] Почесуха. – Прим. ред. описывает психическое заболевание, симптомом которого является постоянное почесывание.

За 30 лет ГЭКРС заразилось 180 000 голов крупного рогатого скота и 220 человек от него умерло. Эта цифра оказалась гораздо ниже, чем первоначально прогнозировалось. Поэтому Европейский союз решил отменить инспекции мяса крупного рогатого скота.

Прионы могут служить моделью для других нейрологических заболеваний, в частности болезни Хантингтона или болезни Альцгеймера (БА). В ее развитии задействованы гены, но, возможно, и инфекционные агенты прионы: в соответствии с недавно полученными данными, передача БА вызвана экстрактом гормона роста, полученного из тканей головного мозга, который вводился детям с нарушениями развития. Возможно, этот экстракт был заражен «белками БА», то есть все произошло почти так же, как при развитии куру! Данные белки еще называют бета-амилоидными прионами. Отныне процедуры стерилизации и даже переливание крови будут проверяться на предмет выявления таких контаминантов.

Таким образом, существует две крайности: белки без нуклеиновых кислот (прионы) и нуклеиновые кислоты без белков (вироиды) – и PDV, имеющий только чужие гены. Все это вариации одного и того же понятия «вирусы», и между этими двумя крайностями находятся различные комбинации – «только белки» или «только нуклеиновые кислоты», которые являются вирусами, описанными в учебниках.

Наконец-то Балтийское море прогрелось настолько, что можно было купаться, однако взору предстала шокирующая картина. Насколько хватало глаз, простиралась мутная вода, а плавающие вокруг лебеди были покрыты коричневой грязью. На палубе висело объявление о том, что цветущие водоросли убивают собак и представляют опасность для здоровья людей. А причиной всему была одноклеточная водоросль, небольшой эукариот, принадлежащий к растительному планктону ( фитопланктон). Эти водоросли бывают зелеными, коричневыми и красными, а летом они мгновенно разрастаются из-за выбросов излишков удобрений с полей, расположенных на побережье. Водоросли образуют сплошной слой, уходящий за горизонт. Что касается красного прилива, упомянутого в Библии как признак Апокалипсиса, – может быть, это не кровь, а цветение водорослей? Не исключено!

Как очищается загрязненный океан? При помощи вирусов! Отсутствие питательных веществ и достаточного пространства активирует вирусы внутри микроорганизмов, и тогда они уничтожают цветущие водоросли, оставляя за собой в морской воде суспензию молочного цвета, которая видна даже с корабля. А их остатки повторно используются рыбами или креветками в качестве пищи.

В данной главе рассматриваются «настоящие» вирусы, а не фаги – вирусы бактерий, описанные выше. Это действительно крупные и даже гигантские вирусы. У морских водорослей и вирусов наблюдается коэволюция, насчитывающая 3 млрд лет, и считается, что с точки зрения эволюции это самые древние из известных нам организмов. Некоторые водоросли очень привлекательны, например «известковые» водоросли (гаптофитовые водоросли) с небольшими кольцеобразными пластинчатыми украшениями. Они широко распространены, обитают в Мировом океане на территории от Арктики до экватора и предпочитают свет на поверхности воды. Эти водоросли называются Emiliania huxleyi или сокращенно E.hux, а их вирусы соответственно Ehv или один специфический вирус EhV-86 – гигантский вирус с двуспиральной ДНК, содержащей 40 000 пар нуклеотидных оснований, что соответствует примерно 500 генам (для сравнения: у ретровируса 10 000 пар оснований и примерно 10 генов, а фаги, описанные в предыдущей главе, имеют 5000–15 000 пар оснований). Рассматриваемые водоросли названы в честь Чезаре Эмилиани и Томаса Хаксли, а вирус водорослей, имеющий ДНК-геном, еще называют Coccolithovirus (lithos по-гречески «камень»), имеются в виду кальциевые или «известковые» водоросли, которые и являются хозяином таких вирусов. В 2009 г. они стали «водорослями года», а получили такое название из-за своего влияния на климат и окружающую среду. Они представляют собой лишь один из 300 типов водорослей, а всего известно 40 000 различных видов водорослей. После уничтожения водорослей вирус EhV вырабатывает карбонат кальция, который аккумулируется на дне моря. Этот процесс продолжается миллионы лет, а уровень воды становится все ниже и ниже, поэтому мы видим ослепительно белые скалы на побережье Дувра и на острове Рюген в Балтийском море. Ни одному человеку при виде такого живописного берега не придет в голову, что все это результат деятельности вирусов. Точно так же не думал об этом и Каспар Давид Фридрих, когда писал на острове Рюген свою знаменитую картину.

Несколько лет назад мне пришлось рассматривать заявку на получение довольно большого гранта: задача состояла в том, чтобы «удобрить» океанскую воду железом с целью стимулировать рост водорослей, дабы последние удалили из атмосферы СО 2 – газ, вызывающий парниковый эффект, и опустились вместе с ним на морское дно. Удобрить все моря и океаны? Мне такая идея показалась рискованной, поскольку я вспомнила, что происходило на Балтийском море, когда нарушение водного баланса было вызвано всего лишь жаркой летней погодой. Этот случай послужил предостережением. Мы пока плохо в этом разбираемся. Все рецензенты высказались скептически по поводу этого проекта, но такая идея время от времени возникает.