 |
Wirusy organizmami żywymi Ten wątek jest przedawniony Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 16-02-2013 06:03 | Marek Glazer (755 punktów) | Wirusy organizmami żywymi
2 na 2 | Czytelniku - jeśli jesteś zainteresowany moimi przemyśleniami dlaczego należy włączyć wirusy do cesarstwa organizmów żywych to zapraszam Cię do przeczytania poniższego artykułu w którym przedstawiłem kilka powodów jakie znalazłem aby to uczynić. Wstęp: Zapewne większość to czytających zgadza się z popularnym stwierdzeniem, że wirusy nie są organizmami żywymi. Głównym powodem tej klasyfikacji jest stwierdzenie, że nie posiadają one mechanizmów metabolizmu podstawowego (czyli energetycznego) poza ciałem gospodarza. Jest to całkowicie uzasadnienie stwierdzenie i opierając się tylko na nim rzeczywiście można stwierdzić, że wirusy nie mają podstaw aby nazwać je organizmami żywymi. Proszę jednak nie trzymać się tej definicji kurczowo, jako iż pod pewnymi innymi względami są one bardziej żywe od niektórych organizmów żywych. Rozmawiałem na ten temat z dwoma profesorami biologii UW, którzy potwierdzili moje przypuszczenia - definicja "życia" jest umowna. Istnieją pewne cechy wirusów wedle których możemy zaklasyfikować je do organizmów żywych (szczególnie istotne są tutaj odkrycia ostatnich kilku lat, takich jak odkrycie wirusa MIMI, wirofaga Sputnik oraz badania nad nanobami/nanobakteriami). Coraz częściej proponuje się nawet utworzenie nowej klasyfikacji organizmów, o czym napiszę w podsumowaniu. Powodem pierwszym dla którego wirusy można nazwać żywymi jest oczywisty fakt, że...mają one materiał genetyczny. W pewnych wypadkach jest to RNA, w innych DNA (warto również nadmienić, że istnieją różnorodne wariancje w budowie tego materiału - formy liniowe, kołowe, hybrydowe itp.). Sam fakt posiadania materiału genetycznego jest jedną sprawą. Nie zapominajmy jednak, że nie jest to "śmieciowe DNA/RNA". Wręcz przeciwnie - jest one pełne genów które są niezbędne wirusowi "do przeżycia". Materiał genetyczny tak jak dla organizmów żywych - ewoluuje. Mało tego - można badać podobieństwo genetyczne wirusów i tworzyć ich drzewa filogenetyczne. Geny wirusowe wyewoluowały nawet osobne (niespotykane u swoich gospodarzy) białka np. słynna odwrotna transkryptaza mogąca zamienić RNA w DNA albo rzadko już chyba wykorzystywana w biotechnologii polimeraza T7 którą tylko one mają. Wydaje mi się, że chyba nikt nie będzie oponował, że pod względem budowy materiału genetycznego wirus będzie bardzo podobny do organizmu żywego. Richard Dawkins spopularyzował termin "Samolubny gen" w którym podstawową jednostką w biologii nie jest populacja, nie jest to też osobnik...jest nim GEN. Czy ma znaczenie czy ten gen znajduje się w wirusie czy też w komórce? Wielkość materiału genetycznego również daje do myślenia. ZDJĘCIE: www.microb(*)/virology/3035pics/genomes.jpgOgólnie przyjęło się, że wirusy mają najmniejsze w świecie biologii genomy. To oczywiście racja, chociaż gdy przyjrzymy się wirusowi MIMI oraz jakiejś małej bakterii (np. Mycoplasma genitalium) zauważymy, że pod względem ilości materiału genetycznego wirusy nie ustępują bakteriom. Można by się spodziewać po materii ożywionej jakim jest bakteria, że ta będzie mieć o wiele więcej materiału genetycznego. Szczerze mówiąc - gdyby wirusy były istotnie tylko kilkoma genami które umieją się replikować w gospodarzu, to spodziewałbym się dużej przepaści pomiędzy materią "żywą" i "martwą". Musimy bowiem pamiętać, że materiał genetyczny koduje to co czyni żywą komórkę żywa. Tymczasem patrząc na wykres wielkości genomu widzimy coś zdumiewającego - niektóre wirusy...są bardziej złożonymi organizmami niż bakterie! I tak przechodzimy do trzeciego powodu jakim jest ZAWARTOŚĆ materiału genetycznego. Krótko mówiąc - spodziewamy się po wirusach, że będą kodować ABSOLUTNE MINUMUM. Cała maszyneria komórkowa niezbędna do replikacji znajdować się będzie już w komórce gospodarza, więc nie ma powodu dla którego miałaby się niepotrzebnie męczyć prawda? Otóż nie. Megawirusy takie jak MIMI kodują większość rzeczy jakie normalnie dostarczałaby im komórka! Wirus MIMI koduje około 150 własnych białek, w tym własne polimerazy i czynniki replikacji DNA a nawet geny kodujące syntezę nukleotydów i aminokwasów! W ogóle nie potrzebuje genomu gospodarza do replikacji. Zawiera introny oraz oba kwasy - DNA i RNA. Temu wirusowi naprawdę niewiele zabrakło aby nazwać go bakterią <sic>. Dla kontrastu przyjrzyjmy się takiej bakterii jak Mycoplasma genitalium. Nie dość, że jej genom jest niewiele większy (380-480 genów) to jeszcze pod względem samowystarczalności jest ona mniej samowystarczalna od wirusa MIMI! (nie produkuje własnych aminokwasów). Gospodarz musi jej wszystko dostarczyć. Wirus MIMI wydaje się być tutaj "bardziej kompletny". Dlaczego bakteria która jest zależna od genomu gospodarza ma być uznana za żywą, a wirus, który również pasożytuje na gospodarzu, ale posiada pakiet genów który uniezależnia go od gospodarza ma być uznany za materię nieożywioną? Chociaż kryterium wielkości może być mało znaczące, to należy mieć na uwadze, że niektóre megawirusy są większe od najmniejszych bakterii. Przyjrzyjmy się jednak chwilkę nad celem wirusa: wykorzystać komórkę gospodarza do namnożenia się. Poza nią nie mają wykazywać żadnych oznak życia. Jak zatem wyjaśnić wirofaga Sputnik - który infekuje...inne wirusy? (dołącza swój genom do innego wirusa). Mimo opinii iż Wirusy są jedynie pasożytami, są one najpospolitszymi organizmami na Ziemi stanowiącymi dużą część światowej biomasy. WYKRES: www.nature(*)/n10/images/nrmicro1750-f1.jpgA co z samym metabolizmem? Otóż wirusy mogą "kraść" błonę komórkową swoich gospodarzy aby upodobnić się do nich (taką błonę nazywamy wtedy "kopertą"). Błona ta może przeprowadzać szczątkowe funkcje metaboliczne. Bardziej należy jednak przyjrzeć się niektórym organizmom żywym które przeżywają w niskich temperaturach pozbawione metabolizmu. Endosporę zamrożoną w ciekłym azocie nadal uważamy za żywą mimo iż -tak jak wirus- czeka ona przecież aż napotka korzystniejsze warunki. -LIMIT ZNAKÓW OSIĄGNIĘTY- | Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.
| Marek Glazer (755 punktów) |
W zasadzie - ważkim argumentem na rzecz żywych wirusów jest fakt, że to co czyni nas "żywymi" przybyło najprawdopodobniej od wirusów. Płeć, jądro komórkowe, większość genów...to wszystko być może wynalazły wirusy, a my to po prostu przyswoiliśmy w czasie infekcji. Wiele wirusów infekuje nas bowiem, lecz nie zabija. Niektóre nawet żyją sobie spokojnie wewnątrz nas i są przekazywane z pokolenia na pokolenie, zazwyczaj wewnątrz naszego własnego genomu. Warto również dodać, że być może same wirusy były pierwszymi organizmami na Ziemi. Podsumowanie: Ostatni argument jest czysto hipotetyczny: co jeśli na Ziemi lub w kosmosie istnieje życie nie oparte na komórkach? Może to być życie oparte na zupełnie odmiennym metaboliźmie, albo nawet nie posiadające go wcale? Nie jest to takie banalne pytanie - obecnie żyjemy w czasie licznych odkryć: priony, kryształy, życie pre-biotyczne i nanoby to tylko kilka ostatnich odkryć dla których trzeba było jeszcze raz przejrzeć definicję życia. Czyż nie bezpieczniej byłoby wirusy organizmami żywymi? Istnieje nawet konkretna propozycja na ten temat - podzielić organizmy żywe na błonowe i kapsydowe, lub na Rybosomowo-kodujące oraz Kapsydowo-kodujące. Wydaje mi się, że istnieje dość przesłanek aby to uczynić. Jeśli bowiem zaczniemy upierać się, że wirusy nie są organizmami żywymi to nadal bedziemy wciąż odkrywac nowe wirusy podobne do MIMI które są paradoksalnie bardziej żywe od bakterii pasożytujących w komórkach lub też przechodzących w stan uśpienia, które zwykliśmy wedle obecnej definicji nazywać żywymi. Proste rozwiązanie - nie nie robić wyjątków tylko uznać wirusy za żywe. Proste...ale czy właściwe? Czas pokaże. O autorze: Marek Glazer - student Uniwersytetu Warszawskiego na wydziale biologii molekularnej. Twórca serialu popularno-naukowego "Ciekawostki o poranku" skupiającego się głównie na ciekawych zagadnieniach z Biologii, Futuryzmu, Fizyki i Astrobiologii. www.facebook.com/CiekawostkiOPorankuwww.youtube.com/user/CiekawostkiOPorankuInne: WIRUS MIMI: sphotos-b.(*)_107023106041137_5106025_n.jpgWIROFAG SPUTNIK: sphotos-e.(*)_112438085499639_7926072_n.jpgWIRUSOWA KOPERTA: sphotos-b.(*)_114617081948406_5219320_n.jpgCiekawe źródła: serc.carle(*)ife/yellowstone/viruslive.htmlwww.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2897122/www.scient(*).cfm?id=are-viruses-alive-2004
|
|
 | Jan Werbiński (11380 punktów) (zablokowany) | Jeżeli życie zdefiniujemy jako pewną szczególną strukturę materii, gdzie zachodzi replikacja, mutacja, utrzymanie podwyższonego stanu energetycznego, zdolność rozmnażania itp., to dla mnie nie ma wątpliwości, że wirusy są życiem.
Czy są organizmami żywymi? To zależy od rozciągnięcia definicji słowa "organizm". Są naszymi dalekimi kuzynami, więc jeżeli my jesteśmy organizmami, to granica pomiędzy "jeszcze nie organizmami" a organizmami jest wyłącznie uznaniowa. Podobnie jest w przypadku człowieka. Nasz gatunek definiujemy tylko dzięki temu, że przodkowie nie żyją. Definicja jest sztuczna, jak każda definicja.
|
|
1 na 1 | Olek Mularski (3178 punktów) | Nowo odkryte formy wirusów widać posiadają nawet formę czegoś, co można by nazwać szczątkowym metabolizmem, bo skoro replikują DNA to muszą skądś brać potrzebną do tych reakcji energię. Nie są też do końca zależne od komórek gospodarza. Pytanie na ile więc różnią się od klasycznych wirusów, żeby zaliczyć je do osobnej grupy organizmów.
To, czy wirusy są żywe czy nie dla jest trudnym pytaniem i zależy od tego jaką definicją posłużyć się w celu ustalenia podziału między istotami żywymi, a materią nieożywioną. Jeśli będzie to definicja funkcjonalna, to znaczy nie odwołująca się do struktury, biorąca pod uwagę jedynie zdolność do powielania się i dziedziczną zmienność wpływającą na możliwość rozmnażania się (czyli zdolność do ewolucji), to wirusy na pewno są żywe. Jeśli zaś brać pod uwagę definicje strukturalne, czyli takie, które za żywe uznają istoty posiadające oprócz tego co wymienia definicja funkcjonalna także metabolizm i budowę komórkową, to zdecydowanie nie. W takim wypadku pojawia się jednak pytanie gdzie zakwalifikować MIMI, MAMA, wirofagi itp. istoty, które posiadają jednak posiadają jakiś w miarę stały podwyższony stan energetyczny, dzięki któremu zachodzą reakcje typowe dla żywych organizmów. Można by powiedzieć, że są trochę podobne do mikoplazm itp. pasożytów wewnątrzkomórkowych. Jeśli zaliczymy je do wirusów, to automatycznie nadamy wirusom cechę organizmów żywych także ze względu na "metabolizm". Spór ma więc charakter czysto akademicki.
Bardzo mi się więc podoba stworzony niegdyś i stosowany wobec wirusów termin "organizmów niekompletnych". Nadaje on im cechę materii ożywionej, ale podkreśla ich niesamodzielność, potrzebę posiadania gospodarza w celu osiągnięcia ich jedynej funkcji życiowej, jaką jest namnażanie się.
Co do pochodzenia wirusów to również istnieje kilka hipotez:
- są wtórnie uproszczonymi pasożytami - są pozostałościami pierwotnych organizmów żywych - powstały w wyniku mutacji genomu organizmu, który później stał się ich gospodarzem i w wyniku mutacji komórka zaczęła produkować wirusy
Osobiście za najbardziej prawdopodobną uważam hipotezę pierwszą. Pewnych dowodów na potwierdzenie lub obalenie którejkolwiek z nich jednak nie ma.
|
|
 | | Marek Glazer (755 punktów) | Ci którzy zgłębili się w świat wirusów wiedzą jak umowne są nasze definicje - szczególnie te dotyczące życia. Wszyscy możemy się chyba zgodzić, że wirusy są kwestią problematyczną. W zależności od tego jak zdefiniujemy "życie" niektóre wirusy (i inne skomplikowane cząsteczki) przydzielimy do organizmów żywych lub nieożywionych. Często żartuje się nawet, że wirusy wedle definicji to...zombie. Tu jednak dochodzimy do kwestii bardziej problematycznej - skoro kurczowo trzymamy się obecnej definicji życia to powinniśmy dla zasady wykluczyć niektóre organizmy (Mykoplazmy, Riketsje...) jako również nie w pełni żywe. To jedna z opcji. Druga jest taka, że poszerzamy definicję życia dla świętego spokoju. Dyskusja iście akademicka, co nie oznacza, że nie powinniśmy się w nią zagłębiać - chociażby dla intelektualnego treningu.
Jestem przekonany, że przyłączenie wirusów do organizmów żywych i tak zapewne w końcu nastąpi. Moje przekonanie opiera się na fakcie, że ograniczamy się do definiowania życia jako takie jakie znamy obecnie na Ziemi. Ponieważ dopiero co zaczęliśmy poznawać życie na Ziemi (kompletnie nie nie znamy np. biosfery podziemnej) i nic nie wiemy o życiu w kosmosie, oraz o życiu przeszłym (np. świat-RNA), okazać się może w przyszłości, że życie komórkowe jest tylko jednym z wariantów. Prebiotyczne Ziemskie życie (wedle hipotezy "świata RNA") oparte przecież było na RNA, pół-przepuszczalnych monomembranach-lipidowych i...metabolizmie zewnętrznym, który był napędzany cyklicznymi zmianami temperatury w pobliżu podwodnych kanałów hydrotermalnych.
Cieszy mnie, że osoby się tu wypowiadające zdają sobie sprawę z meritum problemu. Zdarzyło mi się słyszeć w czasie dyskusji na ten temat, reakcje w stylu - "Nie - wirusy nie są absolutnie żywe ponieważ nie przeprowadzają swojego własnego metabolizmu. Koniec dyskusji". Jest to oczywiście zbytnie upraszczanie problemu.
|
|
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować
Zaloguj przez OpenID.. Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów 
|
 |
|