Открытие мегавируса:

Мегавирус (лат. Megavirus) — род нуклеоцитоплазматических ДНК-содержащих вирусов, представленный единственным видом Megavirus chilensis (MGVC).(Рис. 7.)

Мегавирус был открыт в апреле 2010 года в образце морской воды, взятом неподалёку от научной станции Лас Круцес (провинция Сан-Антонио, Чили), однако способен к репликации в клетках пресноводных акантамёб (Acanthamoeba).

При диаметре капсида 440 нм, мегавирус являлся крупнейшим открытым вирусом до июля 2013 года, когда открыли Pandoravirus длиной около 1 мкм и шириной 0,5 мкм. Геном содержит 1 259 197 пар нуклеотидов, что делает его самым большим вирусным геномом среди полностью секвенированных (по состоянию на 2011 год). В нём закодированы 1120 белков, 258 из которых (23 %) не имеют гомологов у мимивируса.

Группа биологов из французского национального исследовательского центра (CNRS) установила, что геном Megavirus chilensis состоит из ДНК, содержащей 1 259 197 пар оснований.

П о этому показателю мегавирус на 6,5% превзошёл предыдущего рекордсмена — загадочный мимивирус. А он по своим необычным возможностям в чём-то приближается к клеточному ядру.

Рис.7. Мегавирус

В статье, опубликованной в журнале PNAS, учёные сообщают, что мегавирус формирует внутри клетки органеллоподобные структуры, представляющие собой что-то вроде фабрик по производству вирусных частиц. С большой долей условности это можно уподобить «клетке внутри клетки». Мегавирус имеет ряд генов, которые больше пошли бы клеточному организму; сложный геном позволяет ему быть во многом независимым от клеточной биохимии.

Структура мегавируса:

Мегавирус формирует внутри клетки органеллоподобные структуры, представляющие собой что-то вроде фабрик по производству вирусных частиц. С большой долей условности это можно уподобить «клетке внутри клетки». Мегавирус имеет ряд генов, которые больше пошли бы клеточному организму; сложный геном позволяет ему быть во многом независимым от клеточной биохимии.

Когда был открыт мимивирус, многие сочли его промежуточной формой между вирусами и бактериями. Однако мимивирус долго оставался удивительным исключением среди вирусов. Исследователи подчёркивают, что открытый ими Megavirus chilensis заметно отличается от мимивируса, оба случая гигантизма могли возникнуть независимо друг от друга. Возможно, дальнейшие исследования подтвердят гипотезу об эволюционном превращении вирусов в бактерии посредством подобных вирусов-гигантов.

Сравнение мимивируса и мегавируса:

Мегавирус продемонстрировал как сходства, так и существенные отличия в генах, по сравнению с генами мимивируса. Но главное, Megavirus chilensis в целом сохранил все геномные особенности, характерные для мимивируса, включая гены, подобные таковым у живых клеток.

В этом отношении мегавирус оказался даже более продвинутым. Так, если геном мимивируса кодировал четыре аминоацил-тРНК синтетазы (ArgRS, CysRS, MetRS и TyrRS), впервые найденные за пределами клеточных организмов, то мегавирус добавил к ним ещё три (IleRS, TrpRS, AsnRS).

Всего же код нового вируса позволяет ему синтезировать 1120 белков, против 979 у мимивируса. Для сравнения, обычные вирусы кодируют от единиц до нескольких десятков белков.

Мимивирус и его чилийский "кузен" похожи внешне, однако у мегавируса более короткие "волоски" на внешней оболочке и несколько более крупные капсиды, внешние оболочки, - диаметр описанных учеными вирусных частиц составлял около 680 нанометров.

В лабораторных условиях мегавирус также поражал амебы Acanthamoeba polyphaga, но процесс их "порабощения" и превращения в вирусные "фабрики" шел медленнее, чем у мимивируса. Кроме того, мегавирус просто убивал около трети амеб, которые, как предполагают ученые, скорее всего, не являются оптимальным заменителем для пока не известного истинного организма-хозяина мегавируса.

Чилийский "родственник" имеет все те же уникальные свойства, которые характеризуют мимивирус. В частности, у последнего был обнаружен ряд генов, ранее встречавшихся лишь у клеточных организмов, в том числе гены, связанные с процессом синтеза их белков. Мегавирус имеет аналоги всех таких генов мимивируса и даже несколько собственных, которых нет у его собрата. Кроме того, мимивирус и мегавирус имеют похожие наборы генов, кодирующих белки, необходимые для "починки" ДНК от повреждений, которые вызваны ультрафиолетом, радиацией или химическими веществами.

Исследователи отмечают, что до сих пор на происхождение мимивируса есть две точки зрения. По одной из них, мимивирус - это "чрезвычайно успешный генетический "карманник", большой геном которого объясняется горизонтальным переносом генов от амеб, бактерий или других вирусов". По другому сценарию, доля генов, полученных в результате горизонтального переноса, не превышает 10%, а сложный геном мимивирус "унаследовал" от еще более сложного организма-предка.

Вывод:

В этой курсовой работе мы рассмотрели открытие и систематическое положение мимивирусов, структуру генома и репликацию мимивируса, открытие мегавируса, структуру мегавируса, а также сравнение мимивируса и мегавируса.

Из всего рассмотренного можно сделать вывод "Благодаря тому, что эволюционно мимивирус и мегавирус находятся на оптимальном расстоянии друг от друга, их сравнение помогло нам выделить набор генов, который они, скорее всего, получили от общего предка. Этот набор генов включает в себя большинство ключевых свойств мимивируса, характерных для клеточных организмов... Наш анализ поддерживает сценарий, по которому последний общий предок этих вирусов произошел от клеточного организма, а сами вирусы эволюционировали посредством постепенной деградации генома", - пишут ученые.

Значит, различия в наследственном коде мегавируса и мимивируса показывают явные следы приобретения и потери отдельных генов и даже целых семейств генов, а ещё – миграции подвижных элементов. Сопоставление геномов двух вирусов-гигантов, первые результаты которого уже получены, позволит теперь учёным определиться, какая же гипотеза возникновения вирусов вообще и вирусов-рекордсменов в частности верна.