Часть 4. Вирусы и начало борьбы за выживание.

ВИРУСЫ

НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ О ПРОИСХОЖДЕНИИ И РАЗВИТИИ ВИРУСОВ

Вирусы как форма жизни

Гипотезы о происхождении вирусов.

ВИРУС – ПОРОЖДЕНИЕ КЛЕТКИ.

Технический вирус

Плазмиды – технические вирусы.

ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ С КОЛЬЦЕВЫМИ РНК.

Функциональные автоматы РНК-вирусов.

Функциональные автоматы ДНК-вирусов.

Вирус – переносчик функции

БОЛЕЗНЬ ПРОГРЕССИРУЕТ…

ВИРУС ВЫРВАЛСЯ НА СВОБОДУ

ВИРУСНАЯ ВОЙНА

Вирусы бактерий

Вирусы архей

Вирусы вирусов

КЛЕТОЧНАЯ ВОЙНА ЗА РЕСУРСЫ

Экзоцитоз и эндоцитоз.

Самоизоляция клеток.

ПРИОНЫ

Прионная гипотеза.

«Чисто белковая» гипотеза

Мультикомпонентная гипотеза

Вирусная гипотеза

БОРЬБА ЗА ВЫЖИВАНИЕ.

ПОДВОДИМ ИТОГИ.

ЛИТЕРАТУРА

Напомню, что мы говорим об одном из самых драматичных периодов развития клеток. О временах «поздней тяжелой бомбардировки» Земли метеоритами после образования Луны. О временах быстрой смены температурных режимов на поверхности планеты. От жарких безводных периодов до оледенений почти всей поверхности планеты.

Это было примерно 3,8 – 2,4 млрд. лет назад.

Вначале протоклетка, это был все тот же лабиринт, с каналами и функциональными автоматами на основе клубков РНК. Но условия жизни клеток тогда менялись видимо, очень резко. Периоды затемнения атмосферы от взрывов на Земле были частыми и продолжительными. Это заставило клетки находить дополнительные источники энергии для организации движения жидкости по каналам лабиринтов.

Цианобактерии, а потом и прокариоты применили кислородный фотосинтез, как основной источник энергии. Сначала, для организации направленного движения жидкости в каналах липидного лабиринта, а потом … на продвижение второй ветви функционального копирования – производства белка.

Процесс получения необходимого белка не только прошел примерно те же стадии расширенного воспроизводства, что и цепочки РНК, но вышел и на новые рубежи. Прокариоты соединили принцип функционального копирования с формированием белковых молекул. Это позволило создать первые системы синтеза белков по программе из последовательности аминокислот на основе NRS-синтазы. Конечно, и прямой синтез белка из аминокислот, например, методом химического легирования не забыт.

Сначала прокариоты применили матричное копирование последовательностей РНК методом дополнения одиночной цепи РНК до двойной спирали с последующей резкой обратно на одиночные цепи. Это позволило производить функциональные автоматы с постоянным уровнем качества зон активности, невозможными при функциональном копировании. Постепенно матричное копирование стало основным в системе существования клетки.

Матричное копирование практически заменило функциональное во всех клеточных процессах. Это позволило создать массив данных на все функциональные автоматы в одной последовательности РНК, а потом и ДНК.

Автоматика прокариотов достигла предельной сложности для автоматических устройств. Общий комплекс управления клеточными процессами составляет уже десятки тысяч единиц управления (в пересчете на функциональные автоматы первого уровня).

В этот период были созданы первые сложные функциональные аппараты второго уровня, как аппарат Гольджи или ретикулум, включающие в свой состав и автоматы первого уровня, такие как рибозимы различного применения.

И самое главное – вирусы. Они были созданы как функциональные управляющие программы внутреннего, а потом и внешнего применения. Технические вирусы возникли из функциональных автоматов первых клеток, тех самых клубков из цепочек РНК. Они и сейчас содержат цепочки РНК или ДНК. В них как генетическая программа самовоспроизведения, так и функция, исполняемая этим вирусом.

Вот эта самая функция и оказалась заразной….

Вирусы

Начинать разговор о вирусах очень трудно.

Прежде всего, потому, что для новых понятий, возникающих в процесс изложения материала пока нет общепринятых терминов. Вся терминология вирусов в биологии развивалось в четко заданном направлении. Сегодня у вирусов одно понимание: вирус, это инфекционный агент. Он вызывает то или иное заболевание, конечно, инфекционное.

История возникновения и развития вирусов не отличается строгостью изложения. В ней сделаны очень большие обобщения, часто не совсем обоснованные. Пока это проблема биологов, это как-то можно не учитывать. Но, когда разговор о вирусах мы вынуждены начинать практически с чистого листа, только потому, что наука не может предложить вразумительной теории развития вирусов, как биологических автоматов, это уже и наша проблема. Сложно разбираться там, где пока слишком много белых пятен…

Все клетки всегда развивались в сообществах. Нет, это еще не колонии, скорее, симбиозы. Это область совместного существования. Такую форму отработали археи.

О конфликте интересов говорить еще рано. И о действии, направленном на уничтожение «противника», пока говорить не приходится. Нет еще «противника». О его существовании еще никто не догадывается. Но постепенно накапливаются аргументы для появления реальных причин его появления.

Клетки формировались естественным путем из коацерватных капель, через появление лабиринта и функциональных автоматов на основе РНК, не имея функций конкурентности и конфронтации.

Когда-то эти клетки усвоили простое правило:

Чем больше сбрасываешь отходов, тем больше потом получаешь пищи.

Вполне объективно клетки стали действовать согласно этому правилу.

Клетки, на всех этапах своего развития, всегда активно взаимодействовали с окружающей средой. Среда всегда их поддерживала, предоставляя «пищу», как необходимые составляющие для строительства структуры, это липиды, цепочки РНК, соли, потом белки и углеводы…

Со своей стороны, клетка сбрасывала в окружающую среду всё то, что считала «лишним» для себя. Те же липиды, соли, цепочки РНК, белки и углеводы…, то, что не улавливалось выходными фильтрами или специально сформированные отходы её жизнедеятельности.

Но и «потреблять» из окружающей среды клетка начинает всё больше. Внутреннее строительство в клетке все время увеличивалось. Росли размеры клетки, укреплялись её внешние границы, увеличивалось количество внутренних функциональных автоматов, а потом началось и фрагментарное размножение…

Чем больше клетка «сбрасывала» «ненужных» своих составляющих в окружающую среду, тем потом больше она находила новых необходимых ей веществ. Причем, не тех, которые она сбрасывала, а других, новых, пригодных для использования.

Парадокс? Нет.

Но, здесь есть неприятный «подводный камень». Больше сбрасывать, это значит, и больше перерабатывать, больше забирать из той же окружающей среды, но меньше оставлять себе ...

Теперь встал вопрос о том, что сбрасывает клетка, как «ненужное».

Да, практически всё то же, что на входе в клетку считалось вполне «нужным». Те же соли, липиды, углеводы, цепочки РНК…, только немного другие, те, которые она не смогла доработать «под себя».

Прокариоты продолжили использование такой формы существования. Сообществом. Причем, клетки, состоящие в этом сообществе, пока даже не ощущали этого. Каждая существовала самостоятельно и обособленно. Но ведь сообщество от этого никуда не исчезло. Оно продолжало существовать. А клетки продолжали «не замечать» этого…

Постепенно и объективно усиливалась внутренняя унификация каждой клетки. При этом также постоянно и объективно росло разнообразие клеток во внешней среде. Рост разнообразия клеток приводил к росту разнообразия и в отходах, сбрасываемых клетками во внешнюю среду. Это обеспечивало и рост количества «пищи» для каждого конкретного представителя этого сообщества.

Понятно, что все клеточные образования забирали из окружающей среды всё, что находится в зоне их возможностей это сделать. И сбрасывали в эту же окружающую среду отходы своего существования. Таким образом, окружающая среда всегда содержала, как «пищу», так и «отходы».

Но вместе с этим, в отходы попадали и почти готовые цепочки РНК, потом и готовые «эталоны», колечки двойной спирали сначала РНК, а потом ДНК, «матрицы» из РНК и пр., и пр. Вот, эти-то «отходы» и изменили правило, выработанное клеткой в ходе развития.

Сбрасываемые клеткой в окружающую среду «свои» РНК и ДНК неизбежно попадают в соседние клетки. Там они, вполне объективно, начинают «трансформировать пространство под себя», а попросту, начинают делать то, для чего они были созданы. Они начинают менять «унификацию» нового «хозяина», на «стандарты» «старого»…

Понятно, что когда-то это приводит, сначала к ломке всех стандартов и унификаций клетки, а потом и к ликвидации самого «нового» хозяина. И, соответственно, это приводит к увеличению «пищи» для «старого» «хозяина». Правило работает. «Хозяин» продолжает действовать так же…

Учитывая, что все вещества, как потребляемые, так и отбрасываемые клеткой, были одного состава (липиды, углеводы, белки, РНК, ДНК, соли), и не представляли прямой опасности ни для одного элемента среды обитания, надо признать, что опасность могла исходить только от информации, заложенной в эти вещества.

Здесь начинается очередное отклонение моего понимания хода развития клеток от научной теории. Но сначала, научная теория…

формате PDF (1871Кб)