Брой 2/2017
роф. д-р Христо Одисеев
Историята на Фамилията Мегаловируси (Гигантските вируси) започва с откриването на Мимивируса. Английският микробиолог Timoty Rothman завежда микробиологична лаборатория в град Leer, Англия, която контролира чистотата на водоизточниците в района от замърсяване с патогенни бактерии. За тази цел използва амеби, които се хранят с бактерии и ги унищожават. През 1992 г. в болницата на градчето Bradford възниква епидемия от стомашно-чревни разстройства. Съмнявайки се, че причината е замърсена вода, той изследва болничния воден резервоар. Между другите бактерии е изолиран и един, който амебите не могат да разрушат и изядат. Нямайки възможност да определи вида на бактерията, той й слага името Bradfordcoccus и я замразява в хладилен контейнер. По същото време в неговата лаборатория стажува младият французин Richard Birtles, завършил медицинското си образование в Англия, но за да получи специалността Микробиология, следва да изкара тригодишен стаж в микробиологична лаборатория. В 1995 г. стажът завършва, Birtles получава съответната специалност и решава да се завърне във Франция. Rothman му предлага да занесе непознатия бактерий във Франция, за да бъде идентифициран. При пристигането си в родината, Birtles постъпва на работа в Катедрата по микробиология в Медицинския унивеситет в Марсилия и предава бактерия на завеждащия катедрата Didier Raoult с молбата да бъде изследван. Raoult решава да го фотографира с електронен микроскоп. За голяма изненада се оказва, че агентът не е бактерий, а вирус, с големина 0.5 милимикрона (един милимикрон (µм) е равен на една милионна от метъра), 10 пъти по голям от най-големия познат досега вирус. Сложено му е името Мимивирус (вирус- мимикриращ, прикриващ се под формата на бактерий). Вирусът е предаден на Jean Claverie – ръкаводител на генетичната лаборатория на университета, където е проучен детайлно.
Този факт заинтригува и двете лаборатории и те започват да търсят други подобни, големи вируси. Използвайки амеби, за кратко време са открити още няколко подобни на мимивируса край Средиземно море.
Колективът на Claverie започва да търси подобни вируси и в други райони на света. В 2013 г., край бреговете на Чили е изолиран Megavirus chilensis, а в една локва край беговете на Aвстралия са открити два мегавируса: Pandoravirus dulcis и Pandoravirus salinis с още по-голяма форма (1.0 µм). В 2014 г. френските изследователите предлагат на руските микробиолози да проверят почвата в Камчатка, Североизточния край на Сибир, освободена от ледената покривка, поради затоплянето на атмосферата. За тяхно голямо удовлетворение още в същата година те откриват мегалoвирус, наречен Pitovirus sibеricum, с големина 1.5 µм . В 2015 г. изолират пак тaм нов тип мегаловирус, но по-малък – Mollivirus, с големина 0.6 µм. С тези факти изследователите от Марсилия слагат началото на нова фамилия вируси – Megaloviruses.
Горните резултати показват широкото разпространение на мегаловирусите в света. С течение на времето се оформят различни родове.
Прави впечатление голямото разнообразие на изолираните вируси по форма и големина. Едни от тях са кръгли (мимивирусите), други – продълговати (пандоравирусите), трети – аморфовидни ( питовирусите и молливирусите).
Мегаловирусите имат типичния строеж на вирусите. В средата се намира геномът, ДНК. Тя е покрита с нуклеокапсид. Над нея е капсомера, външната обвивка. Следва да отбележим голямото разнообразие на дължината на ДНК веригата и броя на гените в различните родове. В генома на мегавирусите са открити всички ключови вирусни гени. Но в някой от тях са открити гени, типични за бактериите и животинските клетки. В същото време някои геноми съдържат приблизително двойно повече гени, отколкото в геномите на другите родствените мегаловируси. Геномите на мегаловирусите съдържат и ген, който кодира ферменти за поправяне уврежданията в ДНК, възникнали в резултат на действието на вредни фактори.
Мегаловирусите нападат само амебите. Но те нямат нужда от амебната машинария за своето размножение, не използват ядрото й, а се размножават в цитоплазмата. След като влезе в амебата, ДНК на мегаловируса се обгржда със специална”стена” и образува собствена фабрика. Кодирайки собствени транспортни РНК (тRNK) и месенжер РНК (мRNK), той използва необходимите материали от цитоплазмата на нападнатата амеба за своето размножение. ДНК на вирусът започва да сформира геномите на новото си потомство и да ги комплектува с нуклеокапсиди и капсиди. От 10-я до 20-я час от заразяването, клетъчната мембрана на амебата се разтапя. Новопроизведените вируси излизат на свобода и тръгват да търсят нови амеби. От един вирус, влязал в амебата, излизат повече от 100 нови вирусни единици. Оголената и ограбена амеба загива.
Досега не са открити доказателста, че мегаловирусите засягат хората. Множеството опити за заразяване на животински клетки, включително и човешки, са безрезултатни. Описан е болен от пневмония, в кръвта на когото са открити антитела срещу мимивируса. Но това също не е достатъчно доказателство. Мегаловирусите са силни антигени и предизвикват имунен отговор, без да развиват инфекция.
Откритието на мегаловирусите поднови споровете сред изследователите по въпросите за прозхода им и живи ли са или мъртви. Едни от тях считат, че са живи организми, произхождат от рикетции и по пътя на обратна еволюция остават живи и представляват нов клон на “дървото на живота.” Други считат, че те не са живи, а мъртви отломки от бактерии и животински клетки, в които са включени и техни гени и еволюират във вируси. Затова не могат да се считат за клон на дървото на живота. Засега официалната таксономия ги счита също за мъртви, защото, въпреки големите им геноми, са неспособни да фабрикуват собствена химична енерия, необходима за саморазмножение.
Обаче, в 2008 г. екипът на Raoult изолира Мегаловирус, инфектиран с малък вирус, наречен Sputnik, което показва, че гигантските вируси могат да бъдат инфектирани от други, по малки вируси и че тази инфекция води до размножение както на хазяина, така и на спътника. Също както бактериите, заразени с фаги. Това възпламени отново спора живи ли са или мъртви.
Съществува и спор къде е тяхното място в класификацията на организмите. Докато тези, които ги считат за мъртви, в това число и официалната таксономоия, не ги включват в официалната класификация. Колективът на Claverie, считайки ги за живи, ги поставя между бактериите и животинските клетки и са нов “клон на дървото на живота”. Някои автори отиват по-далеч, като считат, че мегаловирусите се зараждат много по-рано и еволюират в бактерии, предшестеници на растителния свят и в животински клетки, предшественици на животинския свят.
Според Claverie, изолираните вируси в Сибир, прекарали 30 милиона години в сън под снежната покривка, които сега наново се събуждат и заразяват амеби, показва, че те притежават основната характеристка на живите организми – способност да се размножават.
Мегаловирусите, които са инфектирали амебите в епохата Неандертал, когато са живели и последните представили на човека в този район, възстановяват наново своя цикъл на размножение. В тази епоха са върлували и други вируси, включително и покс вирусът – причинителят на едрата шарка. Дали негови представители не спят под ледената покривка и един ден, освободени от нея, да излязат на бял свят и да заемат мястото на тяхните събратя, които са заличени от земната повърхност с вариолизацията.
Освободената от вековния сняг и лед земя на крайния Север е богата на петрол, природен газ, въглища и злато. Нейната минна и индустриална експлоатация ще привлече много хора. Според Richard Sempere – директор на Средноморския Океанологичен Институт, съществува реална опасност за събуждането и на други вируси, които могат да бъдат опасни за хората.
За да провери тези съмнения, генетичната лаборатория на Claverie започна да проучва почва от този район, търсейки следи и на други вируси, които биха били опасни за хората, включително и на вариолния вирус.
Гореизнесеното показва, че на нито един от поставените въпроси не е даден окончателен отговор. Да се надяваме, че с изолирането на нови мегаловируси и по-нататъшните научни проучвания с нови по-усъвършенствани методи, ще се дадат точни отговори на въпросите, а може би и на този за произхода на живота.
