Сьогодні ми знаємо про існування майже 4686 видів різних вірусів, які виконують безліч, в тому числі корисних для людини, функцій.
Вони різняться між собою формою, типом хазяїна, способом передачі інформації або міграції.
Наприклад, РНК-віруси здатні упаковувати генетичний матеріал у захисні білкові оболонки — це своєрідний “поштовий сервіс” живого організму. Таким чином відбувається реплікація — самовідтворення молекул нуклеїнових кислот шляхом копіювання. Ми описуємо процес копіювання, а медична промисловість випускає противірусні препарати, якщо в цьому є необхідність.
Водночас наше розуміння фізичної природи вірусів дійшло до того рівня, що ми можемо створювати ефективні біотехнології.
Але є методологічна проблема. Точніше кажучи, ми обмежені певним набором методик. Зазвичай, біологи використовують кріоелектронну мікроскопію та рентгенівську кристалографію. Ми пропонуємо знімки вірусу в його зібраному вигляді, що не відповідає його “природному” стану.
Такі зображення - статичні, вони фіксують лише одну мить з життя вірусу. Дуже нагадує дослідження з квантової фізики: там теж вимірюють “нерухомі частинки”, які насправді постійно рухаються. І так само як у квантовій механіці, науковці вимушені моделювати процес реплікації, спостерігаючи групування білків навколо РНК. Без врахування того, що кожен вірус проходить свій шлях до цілісності.
Так, Levivirus MS2, простий РНК-вірус, був вибраний моделлю для останнього дослідження в цій галузі. Відомо, що він кодує лише чотири білки та утворює ікосаедричну оболонку, де розміщується РНК. Науковці вважають таку структуру “дивом симетрії” й біологічної точності: білки розташовані в певних патернах, створюючи “оселю” для цілого геному.
В основі будь-якої збірки лежить алостерична регуляція, - явище, коли зв'язування РНК з однією частиною білкової оболонки викликає зміни у віддаленій частині. Знов-таки, як у квантовій механіці: одна подія запускає серію перетворень, що призводять до “перезбирання” вірусу. Тільки у фізиків це називається “зачарованістю”.
Але що відбувається, коли порушується технологія?
Нещодавно вчені з’ясували, що навіть одна мутація провокує збій, не дозволяючи вірусу правильно зібратися. Інакше кажучи, збірка - це не стільки з'єднання частинок разом, скільки налагоджена комунікація на великих відстанях, виробництво “зачарованих” молекул, яке гарантує “правильне” транспортування в потрібний час.
Говорячи мовою фізики, віруси конструюють простір-час живого організму.
Тоді як ми можемо краще розробляти ліки, щоб своєчасно зупиняти хвороби, викликані вірусами. Й використовувати механізми збирання для нанотехнологічних розробок. Оптимісти навіть кажуть, що незабаром відмовимося від біохімії та таблеток...
Нагадаємо, в нещодавньому дослідженні еволюціоністи висунули нову, "позаземну" версію походження восьминогів.
Також зявилась новина, що біологи, можливо, заявлять про появу нової парадигми, яка пояснює розвиток живих організмів на Землі.
Все частіше заявляються питання про те, як зміна клімату впливає на еволюцію людини. Більш детально дивиться тут
