«Социальные» вирусы
Нижеприведенные высказывания могут сбить с толку: вирусы демонстрируют социальное поведение. Я не хочу использовать военную лексику. «Очеловечивание» поведения вирусов тоже представляется неправомерным. Природа не бывает ни хорошей, ни плохой. Просто она использует для обеспечения выживания и репликации механизмы приспособления, которые сопровождаются адаптацией или мутацией и эволюцией. Вирусы в этом смысле эксперты, реагируют быстро и непосредственно, поэтому понять их поведение не составляет никакого труда. Тем не менее у вирусов есть особые характеристики – их называют оппортунистами, экстремистами, минималистами и, что, с моей точки зрения, самое главное, они, судя по знаменитой книге Ричарда Докинза «Эгоистичный ген»[21], еще корыстны и эгоистичны. Вирусы мутуалистичны, при этом выгоду получают обе стороны и другие организмы. Мутуализм часто основывается на вкладе вируса в выживание организма-хозяина, что приводит к увеличению численности потомков вирусов. Чаще всего в исследованиях я использую тип вирусов-хелперов. Все вызывающие рак вирусы дефектны, и им нужны хелперы, чтобы получить оболочку и возможность перемещаться из клетки в клетку или от одного хозяина к другому. Как отмечалось выше, вирусы способны «выкармливать» потомство насекомых, способствовать выживанию своего хозяина путем устранения генетических дефектов, защищать некоторые виды растений от высыхания, то есть они действуют на пользу как другим, так и себе. Зачастую это является проявлением мутуализма или симбиоза. Вирусы даже способны восстанавливать дефектные гены погибшего организма-хозяина. Помимо этого, действуя в собственных интересах, они могут адаптироваться к условиям окружающей среды и имеют собственное потомство, как это обычно происходит в жизни. Типичное поведение вирусов можно описать, используя такие характеристики молекул, как комплементация, взаимодействие, интерференция, трансдоминирование и кооперативность наряду со способностью стать частью организма-хозяина. У вирусов есть два способа взаимодействия с хозяином – интеграция и лизис. Оба этих диаметрально противоположных способа связаны со «стрессом» – отсутствием пищи или недостаточностью пространства, что может индуцировать лизис хронически или устойчиво инфицированных клеток и положить конец интеграции вируса.
Они кооперируются и конкурируют – это базовые механизмы жизни. Два вируса лучше одного – например, вирус гепатита дельта и вирус гепатита В или вирус пестролепестности тюльпанов и вирус крапчатости лилий. «Лучше» значит, что они обусловливают смерть своего хозяина. Возможно, это случайность. В жизни все бывает. И все же до того, как вирусы уничтожат всех своих хозяев, они находят новых, при этом руководствуются соображениями статистического характера и никогда не уничтожают всех хозяев, поскольку они просто не смогут найти последнего хозяина, если таковых останется слишком мало. Они могут восстанавливаться. И что самое главное, ранее упоминалось несколько животных моделей, в которых вирусы становятся безвредными. Помните вирус иммунодефицита у обезьян, который больше не является смертельным для этих животных? Можно ли экстраполировать это на другие популяции или сообщества?
Возможно, следовало бы рассмотреть вопрос о взаимодействии между вирусом и организмом-хозяином. У фагов со своими бактериями или у вирусов с морскими водорослями, которые выступают в качестве хозяина, родственные жизненные циклы. У интервентов, вторгающихся в некоторые популяции, есть два возможных выхода: происходит либо интеграция, означающая устойчивое или хроническое сосуществование, либо лизис – разрушение клетки-хозяина и высвобождение потомства. Оба механизма, возможно, зависят от того, позволяет ли хозяин инфицирование, репликацию, интеграцию и лизис. Это также зависит от средовых факторов, а наличие хронической инфекции может обусловить литическую реакцию, индуцированную стрессом, в частности отсутствием пищи или недостаточным пространством. Можно ли это применить к человеческому сообществу?
«Социальное поведение» наблюдается у неживых существ, вплоть до молекул, которые могут связываться, отторгаться, стабилизировать или взаимодействовать. Если жизнь началась с РНК, тогда РНК должна обладать способностью передавать некоторую полезную информацию. Действительно, РНК при борьбе за одни и те же ресурсы может уничтожить другую РНК, распознав ее по парам оснований (пример действия рибозимов). Как известно, притяжение и отторжение объясняются взаимодействием между атомами и молекулами. Микробиомы индивидуумов, вероятно, являются фактором, способствующим социальному взаимодействию. Видимо, во время поцелуя происходит уравновешивание микробиомов двух партнеров – какое разочарование! От передачи информации до социального поведения большой скачок, но, возможно, и логическое следствие. Ранее уже говорилось о сходстве микро- и макромиров. Такие структуры, как «лист клевера», напоминают передачу тРНК или супрессор опухоли р53, у которого есть «руки» или «пальцы», что свидетельствует о мутации и дает клетке время на восстановление!
А что касается эффекта «камуфляжа» – экипировки, сливающейся с ландшафтом, то это обычный прием, использующийся военными, чтобы обмануть противника. Однажды меня спросили: «Демонстрируют ли вирусы такой тип поведения?» Да, скорее всего, демонстрируют. Это практически характерный признак вирусов – выдавать себя за то, чем они не являются. Это можно назвать жульничеством. Для проникновения в клетку вирус часто «маскируется» под обычный клеточный «доступ для входа» или компонент. ВИЧ связывается с рецептором CCR5, как будто вирус является его обычным лигандом. Для взаимодействия с клеткой-хозяином вирусы используют обычные клеточные механизмы и имитируют клеточные генные продукты. В основе практически всего взаимодействия вируса и клетки-хозяина лежит принцип камуфляжа.
РНК по гомологии последовательностей может распознавать родственные и чужеродные РНК. «Оккупированные» РНК клетки не допускают проникновения в них другой родственной РНК, о чем уже упоминалось, когда речь шла о рибозимах, вироидах и вирусах как противовирусной защите. Когда мы говорим о структурном сходстве макро- и микромиров или об эффекте камуфляжа, означает ли это наше желание понять, как устроен наномир? Видимо, они в принципе схожи и мы – родственники.
