Размышления и споры о вирусах

Если у вируса двуцепочечная ДНК, а таких большинство (это и папова-, и адено-, и герпесвирусы и семейство вирусов оспы), то механизм репликации просто идентичен такому в клетке. С той лишь, однако, существенной оговоркой, что реплицируют ДНК вируса клеточные ферменты. А в остальном все точно так же: полинуклеотидные цепи двойной спирали ДНК расплетаются, и образуются две новые двойные спирали, каждая из них состоит из одной родительской и одной вновь синтезированной цепи.

Ученым понадобились многие десятилетия, чтобы раскрыть эту тайну жизни, тайну размножения, тайну передачи наследственных свойств. Через наивные, а подчас и мистические представления о природе похожести детей на родителей, через эмпирические наблюдения и строгие, но частные эксперименты, человеческий ум совсем недавно постиг тайну тайн живой природы, секрет двойной спирали ДНК и ее репликации, лежащей в основе всех видов размножения.

Вирус превзошел эту премудрость многие миллионы лет назад, научившись жить в живых клетках. Мастерски подставляя свой ДНК-овый геном под действие комплекса клеточных ДНК-синтезирующих ферментов, он теми же способами, теми же механизмами достигает собственных целей, реплицирует свой геном, продолжает жизнь своего биологического вида. Обманутая им клетка, может, мы уже упоминали об этом, и сразу погибнуть, и долго болеть, погибая постепенно, и вовсе не погибать, «делая вид», что ее не касается то, что в ней самой происходит. Именно так возникают латентные и хронические инфекции, в которых вирус или вирусный геном персистируют. Это тоже, конечно, репродукция с репликацией генома, но качественно иная, как бы растянутая во времени, как при замедленной киносъемке…

Впрочем, все это относится ко всем вирусам вообще, а мы говорим пока о репликации генома ДНК-содержащих вирусов. Их геномы реплицируются так, как ДНК обычных клеток. Есть, конечно, особенности, но они носят частный характер. Так, у некоторых ДНК-содержащих вирусов геном представляет собой кольцевую двунитевую структуру (например, у вирусов группы папова). В этом случае ферменты разрезают одну из нитей ДНК, это приводит к раскручиванию молекулы, снятию так называемых супервитков, и возникает обычная (точнее — типичная) линейная структура ДНК, а далее — все как у Уотсона и Крика, так называемым полуконсервативным способом, суть которого описана выше.

Есть вирусы, правда, их меньшинство, с однонитевым ДНК-овым геном (семейство парвовирусов). Но и эти, казалось бы, «инвалиды», поступают типично, хотя и с ухищрениями. До репликации на матрице единственной цепи ДНК генома этих вирусов с помощью опять-таки клеточных (!) ферментов строится комплементарная ей нить ДНК, и возникает типичная, хотя и временная, двойная спираль. Это сооружение недолговечно, оно служит только для репликации, из него выходят вирусы, содержащие только одну нить ДНК (как и их «родители»). Структуры эти носят название репликативных форм. Весьма примечательно, что хоть на время, но возникают стандартные двуспиральные комплексы, в которых идет репликация. Природа во всем своем разнообразии опирается на оптимальные решения и конструкции. Двойная спираль является одним из таких оптимумов.

Все, что говорилось до сих пор, касалось ДНК-содержащих вирусов. Ну а как реплицируются геномы их РНК-содержащих собратьев? В этом случае — все так и все иначе. В клетке нет и не может быть ферментов, способных реплицировать РНК. Поэтому все ферменты, участвующие в этом процессе, — вирусспецифические. В основном это те же транскриптазы, только модифицированные…

Мы уже не раз говорили, как разнообразно подцарство рибовирусов: сколь различен геном у разных их представителей, как по-разному идет у них транскрипция и трансляция. Нет идентичности, конечно же, и в процессе умножения их генетического материала, то есть репликации. Но мы надеемся, что теперь-то читатель нам поверит: при всем разнообразии деталей — итог один — масса геномной РНК в инфицированной клетке увеличивается, число копий геномной РНК резко возрастает, а сама репликация проходит все в тех же излюбленных природой формах, в репликативных комплексах (только на этот раз РНК→РНК).

Итак, мы почти дошли до финала. В клетке, пораженной вирусами, наработаны порознь (в разных структурах клетки) вирусные нуклеиновые кислоты и вирусные белки. Вирусные нуклеиновые кислоты синтезируются в ассоциации с клеточными структурами, которые расположены вдали от рибосом, где происходит наработка вирусных белков. Им предстоит еще найти друг друга, узнать и объединиться, чтобы стать вирусом.