Нуклеиновые кислоты вирусов Молекулы нуклеиновых кислот состоят из отдельных звеньев – нуклеотидов, соединенных между собой в длинные нити. В зависимости от структуры нуклеотидов, из которых они состоят, нуклеиновые кислоты бывают двух типов: дезоксирибонуклеиновая

Как человек способствует распространению вирусов Чаще всего это происходит при вегетативном размножении растений. В зараженном материнском растении все органы, служащие для вегетативного размножения (клубни, луковицы, побеги, черенки, привои), как правило, заражены

А можно как–нибудь избавиться от вирусов? Коль скоро стало очевидным, что вирусные болезни наносят ощутимый ущерб растениеводству, возник естественный вопрос: нельзя ли как–то вылечить заболевшие растения? Если само растение неспособно избавиться от угнетающих его

Раздел II. Разработчики вирусов Действие равно противодействию - этот закон Ньютона мы помним еще со школы. Наверное, потому, что он вдруг оказывается справедливым не только для механики, а даже для информатики. Массовое внедрение персональных компьютеров принесло с

«Рождение» вирусов История компьютерного вируса, как правило, это сведения о месте и времени создания (первого обнаружения) вируса; информация о личности создателя (если это достоверно известно); предполагаемые «родственные» связи вируса; сведения, полученные из

Провайдеры против вирусов Много хлопот доставляет провайдерам Internet почтовый хлам (spam), в огромных количествах пересылаемый по Сети. Но существует проблема и посерьезнее - это вирусописатели, анонимно рассылающие вирусы в e-mail и сеющие свои ядовитые семена в

Атака вирусов Дело было так. На меня напали вирусы – маленькие вредные и коварные существа. Они похожи на пауков, только очень, очень мелких: меньше пылинок. Их можно увидеть лишь в мощнейший микроскоп. Целая армия вирусов с тысячами бойцов проникла в мой нос. И,

· Классификация · Роль в заболеваниях человека · Вирусные заболевания у других организмов · Роль вирусов в биосфере · Роль в эволюции · Применение · В массовой культуре · Близкие статьи ·

Вирусы найдены везде, где есть жизнь, и, вероятно, вирусы существуют с момента появления первых живых клеток. Происхождение вирусов неясно, поскольку они не оставляют каких бы то ни было ископаемых останков и их родственные связи можно изучать только методами молекулярной филогенетики.

Гипотезы о происхождении вирусов

Существует три основные гипотезы происхождения вирусов:

• регрессивная гипотеза;
• гипотеза клеточного происхождения;
• гипотеза коэволюции.

Регрессивная гипотеза

Гипотеза клеточного происхождения

Некоторые вирусы могли появиться из фрагментов ДНК или РНК, которые «высвободились» из генома более крупного организма. Такие фрагменты могут происходить от плазмид (молекул ДНК, способных передаваться от клетки к клетке) или от транспозонов (молекул ДНК, реплицирующихся и перемещающихся с места на место внутри генома). Транспозоны, которые ранее называли «прыгающими генами», являются примерами мобильных генетических элементов, возможно, от них могли произойти некоторые вирусы. Транспозоны были открыты Барбарой Мак-Клинток в 1950 году в кукурузе. Эту гипотезу также называют гипотезой кочевания или гипотезой побега .

Гипотеза коэволюции

Эта гипотеза предполагает, что вирусы возникли из сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот в то же время, что и первые на Земле живые клетки, и зависят от клеточной жизни вот уже миллиарды лет. Помимо вирусов, существуют и прочие неклеточные формы жизни. К примеру, вироиды - это молекулы РНК, которые не рассматриваются как вирусы, потому что у них нет белковой оболочки. Тем не менее, ряд характеристик сближает их с некоторыми вирусами, а потому их относят к субвирусным частицам. Вироиды являются важными патогенами растений. Они не кодируют собственные белки, в тоже время взаимодействуют с клеткой-хозяином и используют её для осуществления репликации своей РНК. Вирус гепатита D имеет РНК-геном, схожий с геномом вироидов, в тоже время сам не способен синтезировать белок оболочки. Для формирования вирусных частиц он использует белок капсида вируса гепатита B и может размножаться только в клетках, заражённых этим вирусом. Таким образом, вирус гепатита D является дефектным вирусом. Вирофаг спутник схожим образом зависит от мимивируса, поражающего простейшее Acanthamoeba castellanii . Эти вирусы зависят от присутствия в клетке-хозяине другого вируса и называются вирусами-сателлитами. Подобные вирусы демонстрируют, как может выглядеть промежуточное звено между вирусами и вироидами.

Тем не менее, сегодня многие специалисты признают вирусы древними организмами, появившимися, предположительно, ещё до разделения клеточной жизни на три домена. Это подтверждается тем, что некоторые вирусные белки не обнаруживают гомологии с белками бактерий, архей и эукариот, что свидетельствует о сравнительно давнем обособлении этой группы. Во всём остальном же достоверно объяснить происхождение вирусов на основании трёх закрепившихся классических гипотез не удаётся, что делает необходимыми пересмотр и доработку этих гипотез.

Мир РНК

Гипотеза мира РНК и компьютерный анализ последовательностей вирусной ДНК и ДНК хозяина дают лучшее понимание эволюционных взаимоотношений между различными группами вирусов и могут помочь определить предков современных вирусов. До настоящего времени такие исследования пока не прояснили, какая из трёх основных гипотез верна. В тоже время представляется маловероятным, чтобы все современные вирусы имели общего предка, и, возможно, в прошлом вирусы независимо возникали несколько раз по одному или нескольким механизмам, поскольку между различными группами вирусов имеются значительные различия в организации генетического материала.

Прионы

Подробнее: Прионы

Прионы - это инфекционные белковые молекулы, не содержащие ДНК или РНК. Они вызывают такие заболевания, как почесуха овец, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота и хроническая слабость (англ. chronic wasting disease ) у оленей. К прионным болезням человека относят куру, болезнь Крейтцфельдта - Якоба и синдром Герстмана - Штраусслера - Шейнкера. Прионы способны стимулировать образование собственных копий. Прионный белок способен существовать в двух изоформах: нормальной (PrP C) и прионной (PrP Sc). Прионная форма, взаимодействуя с нормальным белком, способствует его превращению в прионную форму. Не смотря на то, что прионы фундаментально отличаются от вирусов и вироидов, их открытие даёт больше оснований поверить в то, что вирусы могли произойти от самовоспроизводящихся молекул.

Споры биологов о том, что такое вирусы, живые это существа или мертвое вещество, идут до сих пор. Энциклопедические словари откровенно признают: в настоящее время наука не понимает природу этих созданий, не знает, как и откуда они появились.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

На сегодняшний день открыто около двух тысяч видов вирусов. Предполагается. что это лишь очень небольшая их часть. Вирусы постоянно мутируют, откуда-то возникают новые их разновидности. иногда вызывающие смертельно опасные болезни типа коровьего бешенства, птичьего гриппа, лихорадки Эбола, СПИДа и других.

Эти безжалостные убийцы клеток кажутся настолько чуждыми всему земному, что многие изучающие их исследователи вполне серьезно утверждают: вирусы явились на Землю из дальнего космоса. Действия их и правда похожи на эпизоды из фильмов ужасов о нападении представителей внеземной цивилизации. Чудовищного вида карлик впивается в гигантскую, ниче-

го не подозревающую клетку, растворяет ее оболочку и ввинчивает в нее «пружину- своей ДНК. Эта -пружина" задает клетке свою собственную программу, изменяя тем самым всю ее работу. Несчастная пораженная клетка забывает о своих исконных обязанностях и начинает штамповать с полученной матрицы все новые и новые вирусы, несущие смерть соседним клеткам.

Представители одной из разновидностей вирусов - бактериофаги (пожиратели бактерий) - даже внешне похожи на космический модуль, созданный для высадки на чужую планету с целью взятия проб грунта. Бактериофаг выпускает своеобразные «стойки опоры», которыми намертво прикрепляется к жертве, а затем вонзает в нее свой бур.
Пища вирусам не нужна. Они не потребляют и не усваивают ее. Как признают ученые, по своему устройству вирусы больше похожи на примитивные механизмы, которые преследуют одну-единственную цель: искать живые клетки и встраиваться в них. Но кем, когда и для чего поставлена перед ними такая задача? Специалисты не решаются даже задуматься над этим вопросом.

Вирусы зародились в космосе

В 2008 году доктор геолого-минералогических наук С. Жмур предложил собственную гипотезу возникновения жизни на Земле. По его мнению, основным предком всего живого были не клетки, и даже не бактерии, а вирусы, которые зародились в околосолнечном пространстве около пяти миллиардов лет назад.

После вспышки некоей сверхновой звезды были выброшены в пространство огромные массы звездного вещества, из которого впоследствии сформировалось газопылевое облако, а из него потом - планеты Солнечной системы. Высокая температура этого вещества способствовала образованию в нем цианидов - химических элементов, представляющих собой основу для создания простейших углеводородов. Следующий этап состоял в появлении на основе углеводородов белков-ферментов и белков-пептидов, которые затем привели к синтезу молекул нуклеиновых кислот. А это, в свою очередь, позволило образоваться РНК и ДНК, «создавших» для своей защиты от вредных внешних воздействий пептидную оболочку. Так возникла структура, представляющая собой не что иное, как знакомый нам вирус.

Вирус гриппа A/H1N1

Дальнейшая эволюция вирусов на Земле шла благодаря воде, которая проникала в них сквозь пептидную оболочку. Некоторые виды вирусов разбухали, у них формировалась протоплазма, усложнялся их генетический аппарат. Все это привело к делению и. в конечном счете, - появлению полноценной клетки-бактерии, положившей начало жизни на планете.

С. Жмур не исключает возможности и более древнего происхождения вирусов. Они были способны возникнуть в веществе, образовавшемся сразу после Большого взрыва. А значит, возраст этих микроскопических созданий почти равен возрасту Вселенной. То есть, получается, в космосе повсюду разлита единая живая субстанция, способная породить жизнь на любом подходящем для нее небесном теле.

Некоторые исследователи идут еще дальше, полагая, что вирусы - это искусственно созданные кем-то биороботы, которые миллиарды лет назад попали на Землю вместе с органическими зародышами. Цель вирусов-биороботов заключалась в обслуживании этих зародышей. Российский ученый М. Дарьяненко считает, что вирусы-биороботы призваны были

обеспечивать необходимый ход эволюции, соединяясь в определенной последовательности с клетками живых организмов и вводя в них нужные программы ДНК. Но за миллионы лет их деятельности что-то дало сбой, и вирусы из слуг клеток превратились в их убийц. Не исключено, что вирусы-биороботы решили: жизнь на Земле пошла не по тому сценарию, который предписывается ей программой. И эксперимент надо свернуть, очистив планету для новых опытов.

Вирус мими -недостающее звено эволюции?

Вопрос о происхождении вирусов с точки зрения большинства ученых все же не является первостепенным. Главное - это понять, что же такое вирусы, как с ними сосуществовать, как бороться. Мы узнали о вирусах относительно недавно - всего 100 лет назад, а реально работать с ними научились лишь в середине минувшего века.

Еще не так давно биологи полагали, что нашли, наконец, закономерности в строении вирусов и механизме их действия. Но прозрение наступило в 1992 году, когда в амебе, выловленной в воде одного промышленного резервуара в Англии, обнаружили удивительный, ни на что не похожий объект. Диаметром он крупнее известных вирусов в 40 раз, но бактерией не является. Биологи признали его вирусом, назвав мими - из-за его мимикрии, или маскировки под бактерию.

Человеку примерно два миллиона лет. Возраст вирусов, по всем прикидкам, исчисляется миллиардами лет. Причем существовать в "законсервированном» состоянии они могут бесконечно долго. По сути вирусы бессмертны. Расшифровка нашего генома показала, что в нем полно остатков древних вирусов. Они занимают почти 10% генома человека. Для чего эти остатки там присутствуют - пока неизвестно. Подобные вопросы наука стала обсуждать только в самые последние годы.

«Человеческая цивилизация за свою историю знавала такие болезни, вызванные вирусами, которые уносили миллионы жизней, - говорит Роберт Шоуп, директор Йельской вирусной лаборатории. - Иногда казалось, что человечество стоит на грани полного уничтожения. Но каждый раз все обходилось более или менее благополучно. Вирусы отступали. Случайно ли это? Или так было запрограммировано с самого начала, с момента появления жизни на Земле?»

Тайны ХХ века № 34 2011

Между жизнью и смертью

Вирусы

Я думаю, что компьютерные вирусы можно называть жизнью. Жизнь, созданная людьми искусственно, оказалась чрезвычайно разрушительна, и это многое говорит о нас с вами. Мы сотворили жизнь по образу и подобию своему.

Стивен Хокинг

Вымышленные сородичи безжалостных хищников вполне могут быть добрыми: волк помогает Ивану-царевичу, змея учит Маугли мудрости и терпению... Вирусы - пожалуй, единственные представители фантастического бестиария, сполна заслуживающие титул «инструменты смерти». С ними невозможно договориться, ими трудно управлять и еще труднее разбираться с последствиями такого «управления».

Запасайтесь микроскопами, респираторами и вакцинами. Мы отправляемся в гости к самым маленьким убийцам двух миров - настоящего и вымышленного. Частицы генома, видимые лишь под тысячекратным увеличением, могут натворить бед в масштабе целой планеты. Встречайте - их микроскопичества вирусы! От герпеса и трояна до лихорадки Эбола и нашествия зомби.

Форма смерти

Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм*. Самые крупные вирусы - например, коровьей оспы - можно увидеть в световой микроскоп, так как их размеры сравнимы с мелкими бактериями.

Нанометр = 10 -9 м.

Но ученые не оставляют надежды поставить вирусы на службу человечеству. Их способность поражать лишь определенные клетки можно использовать для борьбы с раком. Тот же ВИЧ можно «нацелить» на раковую опухоль. Два года назад израильские микробиологи вывели модифицированный птичий вирус Ньюкасла, атакующий клетки опухоли мозга (глиобластомы). Генетики используют вирусоподобные конструкции в качестве инструмента для доставки нужных генов в клетку.

Наконец, вирусы с их природными «программами» на построение сложных биологических конструктов - самый очевидный способ самоорганизации наночастиц. Это - одна из главных проблем нанотехнологии. Иначе говоря, вирусы могут стать «инженерами» механизмов, которые можно будет разглядеть только в микроскоп.

Микробиология вымысла

Вирусная инфекция вовсе не обязательно означает смерть. Иногда она может быть хуже смерти. Или лучше - это как посмотреть. Фантастические вирусы способны вызывать мощные мутации, наделять людей суперспособностями и уродовать их так, что получившиеся существа можно автоматически записывать в злодеи.

Именно это произошло с FEV (forced evolutionary virus, вирус форсированной эволюции) из игровой серии Fallout . Военная разработка, оставшаяся со времен Большой Войны, очень пригодилась ученому Ричарду Моро. С помощью FEV он создал армию супермутантов, сражаться с которыми могли разве что бойцы Братства Стали, а сам стал Мастером - мощным телепатом, мечтающим подвергнуть мутации все человечество.

Вспомните, когда вы в последний раз видели на экране «волшебных» зомби, вызванных к жизни магией вуду? Так уж вышло, что большинство живых мертвецов обязано своим существованием какой-нибудь химии (триоксин из серии «Живых мертвецов» Ромеро) либо вирусу. Самым наглядным примером последнего случая можно считать «Обитель зла ».

Главная напасть данной киноигровой серии - Т-вирус , разработанный на основе вируса Эбола. Он вызывает в организме жертвы необратимые мутации и перестраивает клетки на автономное энергообеспечение. Результат - мощный некроз живых тканей (фактически превращение в «мертвецов») и оживление мертвых. Мыслительные способности опускаются на минимальный уровень. Побочный эффект такой трансформации - крайняя агрессивность и жажда человеческой плоти.

Т-вирус также можно использовать для создания суперсолдат - например, Немезиды или Алисы. В последнем случае мутация носит откровенно доброкачественный характер - девушка очень сильна, ловка, живуча и демонстрирует неуклонно растущие телепатические способности.

Вирус «Ярости » (Rage) из дилогии «28 дней (недель) спустя » не превращал людей в зомби, однако им от этого было не легче. «Ярость» передается через телесные жидкости и охватывает жертву буквально за несколько секунд: капилляры в глазах лопаются, из горла хлещет кровь (заражающая окружающих), а зараженный теряет разум и набрасывается на здоровых людей. Замечено, что иммунитетом к «Ярости» обладают люди с гетерохромией - неодинаковой окраской радужных оболочек глаз. Они становятся переносчиками болезни, но не страдают от ее симптомов.

Компьютерный вирус — это особая компьютерная программа, которая отличается способностью к размножению. К тому же, вирус может повредить или уничтожать данные пользователя, от имени которого запускается зараженная программа.

Некоторые неопытные пользователи считают вирусами и программы-шпионы, трояны и даже спам.

Постепенно вирусы стали распространяться, и внедряли в себя исполняемый код программ, либо заменяли другие программы. Некоторое время было принято считать, что вирус, как программа, может заражать только программы, а любые изменения не-программ - это лишь повреждение данных.

Но в дальнейшем хакеры доказали, что вирусом может быть не только исполняемый код. Появились вирусы, написанные на языке пакетных файлов, макровирусы, которые через макросы внедрялись в офисные программы.

Затем стали появляться вирусы, которые пользовались уязвимостями в популярных программах, они распространялись при помощи специального кода, который внедрялся в последовательность данных.

Версии о рождении первого компьютерного вируса существует немало. Но опираясь на факты можно сказать - на первом компьютере Чарльза Бэббиджа вирусов еще не было, а вот в середине 1970-х, на IBM 360/370 они уже были.

В 1940-х годах стали известны труды Джона фон Неймана посвященные самовоспроизводящимся математическим автоматам. Это можно считать отправной точкой в истории компьютерных вирусов. В последующие годы различными учеными проводился ряд исследований, направленных на изучение и развитие идей фон Неймана. Естественно, они стремились не разработать компьютерный вирус, а изучить и усовершенствовать возможности компьютеров.

В 1962 г. в американской компании Bell Telephone Laboratories группой инженеров была создана игра «Дарвин». Суть игры сводилась к противоборству двух программ, которые имели функции размножения, исследования пространства и уничтожения. Побеждал тот, чья программа удаляла все копии программы соперника и захватывала поле битвы.

Но уже через несколько лет стало ясно, что теория саморазмножающихся структур может применяться не только для развлечения инженеров.

Краткая история компьютерных вирусов

Сегодня компьютерные вирусы принято классифицировать по трем типам:

Традиционный виру с - при попадании в компьютер он самовоспроизводится и начинает вызывать проблемы, такие как уничтожение файлов. Наибольший ущерб нанес в 2000 году вирус I Love You - $8 млрд.

«Черви » - попадают в компьютеры через сеть и заставляют программу рассылки электронной почты слать письма с вирусом по всем адресам, хранящимся в памяти. Червь «Blaster» в 2003 году сумел поразить более миллиона компьютеров.

«Троянский конь » - программа не причиняет вреда компьютеру, но попав в систему, он обеспечивает хакеров доступом ко всей информации на компьютере, а также к управлению компьютером. В 2002 году при помощи троянской программы QAZ хакерам удалось получить доступ к программным кодам Microsoft.

1949 год. Ученым Джоном фон Науманн была разработана математическая теория создания самовоспроизводящихся программ, которая являлась первой теорией создания компьютерных вирусов.

1950 год. Группа американских инженеров создает игру: программы должны отобрать друг у друга компьютерное пространство. Эти программы были предтечами вирусов.

1969 год. Создана первая компьютерная сеть ARPANET,к которой подключились компьютеры ведущих исследовательских центров и лабораторий США.

Конец1960-х годов. Появляются первые вирусы. Жертвой первого вируса, созданного для извлечения, был компьютер Univax 1108.

1974 год. Был создан коммерческий аналог ARPANET - сеть Telenet.

1975 год. Через новую сеть распространился The Creeper - первый в истории сетевой вирус. Чтобы нейтрализовать его, написана первая антивирусная программа - The Reeper.

1979 год. Инженерами исследовательского центра компании Xerox был создан первый компьютерный «червь».

1981 год. Компьютеры Apple поражены вирусом Elk Cloner, распространяющимся через «пиратские» компьютерные игры.

1983 год. Впервые употреблен термин «компьютерный вирус».

1986 год. Создан The Brain - первый вирус для IBM PC.

1988 год. Создан «червь», массово заразивший ARPANET .

1991 год. Написана программа VCS v 1.0, которая была предназначена только для создания вирусов.

1999 год. Первая мировая эпидемия. Вирусом Melissa были заражены десятки тысяч компьютеров. Это спровоцировало скачок спроса на антивирусы.

Май 2000 год. Вирус I Love You !, поразил миллионы компьютеров за несколько часов.

2002 год. Программист Дэвид Смит был приговорен к тюремному заключению.

2003 год. Новый рекорд быстроты установлен червем «Slammer», который заразил 75. тыс. компьютеров за10 минут.