Исполины микромира не ведают человеческого страха
У них и вирионы другие, и считывают они информацию своих жертв по иному.
Это у человека взаимоотношения страха с наступившим от него стрессом имеют до известной степени парадоксальные грани и градации, потому что стресс уже напуганного человека может подавлять другие страхи, которые по идее должны возникать от получения им другой пугающей информации.
Однако переживающий сильный стресс человек просто не воспринимает информацию о чем-то другом потенциально пугающем, потому что он занят переживанием страха, уже вызвавшего у него этот самый испытываемый им сейчас сильный стресс. Другие страхи в этот момент для человека могут быть, что называется, до лампочки.
Для него важна возникшая проблема здесь и сейчас, а не грядущие от появившейся новой информации.
Это пребывающий в неостром стрессе человек может испугаться новой напасти, а уже находящийся в сильном стрессе индивидуум не восприимчим к новым страшилкам. Об этом повествует в своем пересказе опубликованных в Scientific Reports результатов исследований специалистов Констанцского университета «Наука и жизнь».
Хороша эта даденная эволюцией способность либо плоха, однако «человек в стрессе», как повествуется в пересказе, вполне может гнать автомобиль по дороге - «ничего не боясь».
Но мир, между тем, полон опасностей, в том числе - на уровне микромира, населенном бактериями. В нем есть просто-таки гигантские бактериофаги - состоящие из «более чем 200 тысяч пар оснований» «заражающие бактерий и архей» вирусы. Деятели науки открыли даже бактериофаг, имеющий геном из «737 тысяч пар оснований». Ученым внятно пока, что бактериофаги, кои «играют важную роль в природе», активно участвуя «в круговороте органических веществ на Земле» (имеются, к примеру, данные, что «число вирусных частиц бактериофагов достигает» запредельно величины - десяти в минус тридцать второй степени, «больше, чем всех живых существ вместе взятых»), в принципе действует также, как и каждый вирус: он - «попав в подходящую клетку» - «подчиняет себе клеточный аппарат синтеза белка, заставляя ее производить белки, необходимые для построения новых вирусных частиц», это истощает клетку жертву и она в итоге погибает. Однако бактериофаги могут действовать и по-иному:они способны
встраиваться «в геном бактерии-хозяина и «затихают» на некоторое время, пребывая в покоящемся состоянии», а выйти из того обманчивого состояния покоя их могут заставить «неблагоприятные внешние условия, препятствующие размножению бактерий».
Однако деятелям науки довольно мало пока известно о реальном механизме их существования, и все добытые о них деятелями науки знания получены из так называемых «метагеномных исследований».
К сегодняшнему дню ученые, например, определись с тем, «какие бактерии являются хозяевами огромных фагов», выяснив и еще ряд интересных о них подробностей. Об этом повествует в своем пересказе опубликованных в Nature результатов большого метагеномного исследования «Элементы».
«Дело в том, что огромные фаги содержат собственные системы CRISPR/Cas, которые используют для регуляции экспрессии генов бактерии-хозяина и конкурентной борьбы друг с другом. Спейсеры в фаговых системах CRISPR/Cas соответствуют фрагментам геномов их бактерий-хозяев, поэтому, анализируя спейсеры в составе фаговой системы CRISPR/Cas, можно установить, какие бактерии этот фаг поражает. Выяснилось, что большинство бактерий-хозяев огромных фагов относится к типам фирмикуты и протеобактерии. Более того, оказалось, что родственные огромные фаги чаще всего поражают также родственные друг другу бактерии.
Любопытно, что огромные фаги не имеют собственного аппарата вставки новых спейсеров в локус CRISPR, а также ферментов, которые разрушают ДНК, комплементарно взаимодействующую с crРНК. Для этих целей они заимствуют соответствующие ферменты у бактерии-хозяина.
Среди генов огромных фагов, функции которых удалось предсказать, оказалось много таких, чьи белковые продукты значительно изменяют биологию клетки-хозяина. Так, в геномах огромных фагов закодированы белки, которые локализуются в клеточной мембране и на поверхности клетки и, вероятно, препятствуют заражению клетки другими фагами, — это своего рода инструмент конкуренции между фагами. Многие огромные фаги имеют ферменты биосинтеза пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, входящих в состав нуклеотидов, а также ферменты, катализирующие химические превращения нуклеотидов. Любопытно, что похожие гены есть у бактерий, которые имеют чрезвычайно маленькие клетки и ведут симбиотический образ жизни.
Многие огромные фаги имеют гены, белковые продукты которых участвуют в транскрипции и трансляции. В геноме огромного фага может быть закодировано до 67 транспортных РНК (тРНК), играющих важнейшую роль в биосинтезе белков, причем их последовательности отличаются от последовательностей тРНК бактерий-хозяев. Можно сказать, что чем больше геном фага, тем больше в нем генов тРНК. Геномы огромных фагов кодируют до 15 аминоацил-тРНК-синтетаз (эти ферменты связывают тРНК с аминокислотами при синтезе белка), а их аминокислотные последовательности тоже заметно отличаются от последовательностей аналогичных ферментов бактерий-хозяев. Вероятно, собственные тРНК-синтетазы огромные фаги используют для того, чтобы «красть» аминокислоты у клетки-хозяина и встраивать их в свои белки при помощи собственных тРНК. У некоторых огромных фагов даже есть ферменты, модифицирующие тРНК, а также ферменты, «склеивающие» молекулы тРНК, разрушенные защитными системами бактерии-хозяина.
Многие белки огромных фагов служат для «переманивания» аппарата трансляции клетки-хозяина на трансляцию фаговых мРНК. К числу таких фаговых белков относятся некоторые факторы инициации трансляции, а также рибосомные белки. Фаговые рибосомные белки, вероятно, встраиваются в рибосомы бактерий вместо бактериальных белков, и рибосомы, содержащие фаговые белки, начинают трансляцию преимущественно фаговых мРНК, а не бактериальных. Но одной инициацией трансляции дело не ограничивается: в геномах многих огромных фагов закодированы собственные факторы элонгации трансляции, что, вероятно, повышает эффективность синтеза вирусных белков в ходе инфекции. В геномах огромных фагов удалось выявить и факторы терминации трансляции, а также транспортно-матричные РНК и белок SmpB, которые необходимы для отделения от мРНК «зависших» рибосом (когда мРНК повреждена или не имеет стоп-кодона, рибосома часто не может завершить трансляцию и «зависает» на ней). Но помимо описанных выше генов с понятными функциями, у огромных фагов есть много генов с непонятной ролью,- разъясняется в пересказе.дополнительные материалыРазвили влияние углерода на земную и лунную эволюцию
То есть - у деятелей науки сейчас очень много неясностей по фагам, им многое по ним непонятно.
Но для настоящего и подлинно научного изучения бактериофагов требуются «их вирионы».
Однако пока с этим у деятелей науки - напряженка, потому как ученые «выращивать их в лабораторных условиях» еще не научились.
А без этого продвинуться в знаниях - трудновато, практически даже невозможно.
«Элементы» все же надеются, что микробиологи в ближайшее время все же преодолеют возникшие трудности и достигнут прогресса в своих исследованиях.
О таких вот создавшихся в ходе эволюции гигантах в микромире ныне повествуют деятели науки.