Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Кёртис Саттл умеет подавать материал. Он рассказывает о вирусах, которые на самом деле называются «фаги». Но он этого не говорит. «Если я скажу, что моя лекция посвящена фагам, никто не придет, поскольку большинство людей никогда о них не слышали!» Поэтому нужно иметь в виду следующее: фаги – это вирусы, инфицирующие бактерии. Это настоящие вирусы, но они ограничиваются бактериями-хозяевами. Большинство вирусов в океане являются фагами. Тем не менее недавно в океанских водах обнаружили гигантские вирусы. Никто не имеет ни малейшего представления о том, сколько их вообще, так как они крупные и при фильтрации (в отличие от вирусов) ведут себя как бактерии. Понятия «фаг» и «бактериофаг» означают одно и то же – «пожиратели бактерий». На самом деле они их не пожирают (хотя выглядит очень похоже), а лизируют (растворяют). В глотке воды из Балтийского моря содержится 10–10 фагов, и, как правило, они для нас неболезнетворны. Это мелкие организмы, относящиеся к наночастицам. Какое получится расстояние, если выстроить их в ряд? Кёртис Саттл любит подобные вычисления: 10 × 100 нм = 10 м, или 10 км, или 10 световых лет. Для сравнения: Крабовидная туманность находится на расстоянии 4000 световых лет от нас. (.)

Вирусы обмениваются со своими хозяевами генетическим материалом. Такой генный обмен – «горизонтальный» или латеральный перенос генов (ГПГ или ЛПГ) – создает условия для эволюции вирусов и их хозяев. С появлением новых генов хозяева получают новую информацию. По оценкам Саттла, ежесекундно в океане происходит 10 вирусных инфекций, в результате чего возникает астрономическое число ГПГ. Это основа для инноваций и изменений в клетке-хозяине. Ежедневно происходит фантастическое (10) число лизисных реакций. Однако среди этого гигантского количества перенесенных генов сложно получить информацию о новых образовавшихся вирусах. Никто не представляет себе, как они выглядят. Общее число фагов в океане примерно в 100 раз превышает число бактерий; 80% бактерий в океане инфицированы фагами.

Слушатели лекции Кёртиса Саттла были удивлены. «Вирусы – это очень круто!» Бактерии и вирусы существуют как минимум 3,5 млрд лет. За это время их число многократно увеличилось. Микробы в океане формируют самую большую биомассу на Земле. Вирусы составляют 98% общего объема биомассы на Земле. Ежедневно около 20% общего объема биомассы лизируется фагами, что делает возможным повторное использование нутриентов и обеспечивает другие организмы питанием. Вирусы стимулируют рост других организмов в океане, например фитопланктона, состоящего из зеленых и синих морских водорослей, которых в океане насчитывается более 5000 видов. Общее число генов в бактериофагах превосходит суммарное число всех других, вместе взятых, видов, существующих на нашей планете. Вирусы даже не используют все свои генетические возможности.