Złożone życie społeczne wirusów

Oryginalny Do Ta historia Wystepować w Magazyn Quanta.

Odkąd wirusy pojawiły się po raz pierwszy pod koniec XIX wieku, naukowcy odróżniają je od innych żywych organizmów. Wirusy były znacznie mniejsze od komórek, a wewnątrz swoich białkowych otoczek mieściły niewiele więcej poza genami. Nie mogli rosnąć, kopiować swoich genów ani robić czegokolwiek. Naukowcy postawili hipotezę, że każdy wirus jest pojedynczą cząsteczką dryfującą samotnie po całym świecie i może się replikować tylko wtedy, gdy trafi na odpowiednią komórkę, która jest w stanie go pomieścić.

Powiedział, że to właśnie ta prostota przede wszystkim przyciągnęła wielu naukowców do wirusów Marco Vignozziego, wirusolog w Singapurskiej Agencji ds. Nauki, Badań i Technologii w Laboratoriach Chorób Zakaźnych. „Chcieliśmy być redukcjonistami”.

Ta redukcja się opłaciła. Badania nad wirusami odegrały kluczową rolę w narodzinach współczesnej biologii. Ponieważ brakuje im złożoności komórek, ujawnili podstawowe zasady działania genów. Vignozzi powiedział jednak, że redukcjonizm wirusów ma swoją cenę: Zakładając, że wirusy są proste, zaślepiasz się na możliwość, że mogą być złożone w sposób, którego jeszcze nie znasz.

Na przykład, jeśli myślisz, że wirusy to izolowane zbiory genów, głupio byłoby wyobrażać sobie, że prowadzą one życie społeczne. Jednak Vignozzi i nowa szkoła podobnie myślących wirusologów nie uważają, że jest to wcale absurdalne. W ostatnich dziesięcioleciach odkryli pewne dziwne cechy wirusów, które nie miałyby sensu, gdyby wirusy były pojedynczymi cząsteczkami. Zamiast tego odkrywają cudownie złożony świat społeczny wirusów. Ci wirusolodzy społeczni, jak czasem nazywają siebie badacze, uważają, że wirusy mają sens tylko jako członkowie społeczeństwa.

To prawda, że ​​życie społeczne wirusów nie przypomina dokładnie życia innych gatunków. Wirusy nie publikują selfie w mediach społecznościowych, nie są wolontariuszami w bankach żywności ani nie kradną tożsamości tak jak robią to ludzie. Nie walczą z sojusznikami, aby kontrolować siły, jak pawiany; Nie zbierają nektaru, aby nakarmić swoje królowe, jak pszczoły miodne; Nie gromadzą się nawet w lepkie maty w celu wzajemnej obrony, jak robią to niektóre bakterie. Jednak wirusolodzy społeczni uważają, że wirusy tak Oszukiwanie, współpraca i interakcja W inny sposób z innymi wirusami.

Dziedzina wirusologii społecznej jest wciąż młoda i młoda. Pierwsza konferencja poświęcona życiu społecznemu wirusów odbyła się w 2022 roku, a drugi Odbędzie się ono w czerwcu tego roku. W sumie weźmie w nich udział 50 osób. Jednak wirusolodzy społeczni twierdzą, że implikacje ich nowej dziedziny mogą być głębokie. Choroby takie jak grypa nie mają sensu, jeśli myślimy o wirusach w oderwaniu od nich. Jeśli uda nam się rozszyfrować życie społeczne wirusów, być może uda nam się je wykorzystać do zwalczania chorób wywoływanych przez niektóre z nich.

Pod naszymi nosami

Niektóre z najważniejszych dowodów na życie społeczne wirusów są widoczne od prawie stulecia. Po odkryciu wirusa grypy na początku lat trzydziestych XX wieku naukowcy wymyślili, jak wyhodować zapas wirusa, wstrzykując go do kurzego jaja i pozwalając mu się w nim namnażać. Naukowcy mogą następnie wykorzystać nowe wirusy do zarażenia zwierząt laboratoryjnych do celów badawczych lub wstrzyknięcia ich do nowych jaj, aby kontynuować hodowlę nowych wirusów.

Pod koniec lat czterdziestych duński wirusolog Preben von Magnus opracowywał wirusy, gdy zauważył coś dziwnego. Wiele wirusów wytworzonych w jednym jaju nie może się rozmnażać po wstrzyknięciu do innego jaja. Do trzeciego cyklu transmisji tylko jeden na 10 000 wirusów może się jeszcze replikować. Jednak w kolejnych cyklach wadliwe wirusy stały się rzadsze i ponownie pojawiły się wirusy replikujące. Von Magnus podejrzewał, że wirusy, które nie potrafią się replikować, nie zakończyły ewolucji, więc opisał je jako „niekompletne”.