Миф об орионидах, ч. 4

Е (Единое). У тебя растерянность в связи ускоренным ответом природного закона на вырождение вида homo sapiens?Но ведь другого сценария быть не могло. Основанием революционных или быстрых эволюционных изменений с опорой на повышение сознательности, на что надеялись философы, мудрецы, пророки, утописты и реализатор  последней попытки Ленин, нынешнее состояние человечества быть уже никак не могло. Природа устраивает революции и катастрофы в нужные моменты куда как эффективнее.
А. Но мы же думали, что это будет в 50-ых годах столетия. А получилось лет на 30 раньше. Мы пытались достучаться и мысленно внушить, что пришла пора отказаться от частной собственности, потребительства, присвоения, преступлений, паразитизма, лени, а затем и от телесных форм существования.
Е. Вы писали и делали, и предупреждали, и разоблачали, и открывали знание совершенно правильно. Но вспомни: для других цивилизаций и разумных существ этого оказалось достаточно. На этой же планете всё пошло кувырком, хотя мы и командировали Богиню Изиду. Обеспечение вашей безопасности и функционирования при тотальной нецелесообразности теряет смысл. Вместо финансирования науки и обеспечения прав и свобод для просвещения и творчества каждого индивида, когда условие развития каждого являлось бы условием всеобщего блага, ваши алчные правители производят оружие и торгуют им, строят ненужные помпезные сооружения вместо жилья, школ, больниц. Разве мы не призывали много раз и недвусмысленно о необходимости финансировать фундаментальные исследования в области математики и естественных наук? Сколько типов вирусов исследовали?
А. Около 3 тысяч из 100 миллионов.
Е. А сколько потребляют, что разжирели и у многих диабет и сосуды с холестерином?! Свинство всюду. Планету испоганили. Столько паразитов-то к чему? Они теперь должны съесть друг друга. А победить должны вирусы и бактерии. Это ведь в высшей степени справедливо ?!
А. Значит, можно всё завершить здесь и готовиться к Орионовской цивилизации в интеллектуально-информационных множественных формах? Мы давно мечтаем об этом.
Е. Не вы все этого достойны. Только избранные. Стремящиеся познавать истину.
А. Тогда всего несколько экземпляров отсюда. Получается, в основном, математики и боги?
Е. И что удивительного? Всегда был такой отбор…
А. А что с коронавирусом?
Е. Это только первый звонок. Дальше будет по мере познания добра и зла. Всем отмерят их же мерой.
А. Я хотел бы узнать побольше о вирусах.
Е. Это доступно. Человечество – это тип мегавируса. И каждый из людей – тип вируса. Самовоспроизводятся и автоматы, и молекулы, и кристаллы…


Вирусы – неклеточная форма жизни, составляющая мир Vira. С точки зрения
Паразитологии, вирусы – это внутриклеточные генетические паразиты; с точки зрения биохимии вирусы – белок-нуклеиновые комплексы; с точки зрения молекулярной генетики – мобильные генетические элементы. За открытие генетической природы вирусов в 1969 г. Альфреду Херши была присуждена Нобелевская премия.
Вирусы – это инфекционные агенты. Каждая инфекция представляет собой
столкновение генетических программ вируса и его хозяина. Взаимодействие
этих программ является основанием продолжающейся эволюции. Открытие алгоритмов такого взаимодействия создаёт возможности для разработки противовирусных препаратов, для использования вирусов в качестве векторов экспрессии и создания живых ослабленных вакцин. Поскольку окружающая среда, в которой вирусы реплицируются и развиваются, определяется в значительной степени их хозяевами, понимание вирусной репликации раскрывает биологию хозяина на молекулярном, клеточном и популяционном уровнях.
Искусственные вирусы
Многие вирусы могут быть получены de novo, то есть с нуля, а первый искусственный вирус был получен в 2002 году. Несмотря на некоторые неправильные трактовки, при этом синтезируется не сам вирус как таковой, а его геномная ДНК (в случае ДНК-вирусов) или комплементарная копия ДНК его генома (в случае РНК-вирусов). У вирусов многих семейств искусственная ДНК или РНК (последняя получается путём обратной транскрипции синтетической комплементарной ДНК), будучи введённой в клетку, проявляет инфекционные свойства. Иными словами, они содержат всю необходимую информацию для образования новых вирусов. Эту технологию в настоящее время используют для разработки вакцин нового типа. Возможность создавать искусственные вирусы имеет далеко идущие последствия, поскольку вирус не может вымереть, пока известна его геномная последовательность и имеются чувствительные к нему клетки. В наши дни полные геномные последовательности 2408 различных вирусов (в том числе оспы) находятся в публичном доступе в онлайн-базе данных, поддерживаемой Национальным институтом здравоохранения США.
Вирусы как оружие
Способность вирусов вызывать опустошительные эпидемии среди людей порождает беспокойство, что вирусы могут использоваться как биологическое оружие. Дополнительные опасения вызвало успешное воссоздание вредоносного вируса испанского гриппа в лаборатории. Другим примером может служить вирус оспы. Он на всём протяжении истории опустошал множество стран вплоть до его окончательного искоренения. Официально образцы вируса оспы хранятся лишь в двух местах в мире: в двух лабораториях в России и США. Опасения, что он может быть использован как оружие, не совсем беспочвенны: вакцина против оспы иногда имеет тяжёлые побочные явления, - в последние годы до официально объявленного искоренения вируса больше людей серьёзно заболели из-за вакцины, чем от вируса, поэтому вакцинация против оспы больше не практикуется повсеместно. По этой причине большая часть современного населения Земли практически не имеет устойчивого иммунитета к оспе.
Cello — язык программирования живой клетки. Технология программного кода «Cello», разработанная совместной группой ученых Массачусетского технологического института (MIT), Бостонского университета и Национального института стандартов и технологий США позволяет прописывать в ДНК клеток бактерий требуемый набор свойств и создавать биологические схемы с нужными логическими параметрами, работающие прямо внутри живой клетки.
В основе концепции «Cello» лежит гениально простая идея о том, что процессы, происходящие в биологических клетках, поддаются программированию посредством методов, аналогичных вычислительным алгоритмам  компьютерных систем. Использовав такую идею, ученые смогли создать новый язык программирования для логических элементов на основе нуклеиновых кислот.
Эксперименты, уже проведенные группой исследователей, подтвердили жизнеспособность теоретической концепции «Cello» на практике. Масштаб предложенных идей и первых полученных результатов выглядит  впечатляюще. В ходе экспериментов были созданы работающие биологические схемы, состоящие из последовательностей до 12 000 ДНК-оснований, в основу которых легли семь базовых логических элементов. Используя их алгоритмы, ученые собрали порядка 60 таких биологических схем, 45 из которых многократно отработали свои задачи в соответствии с программным предписанием. Проработка результатов первой серии тестов и устранение выявленных багов позволили в итоге довести процент корректно работающих схем до 95%.
“Работая с бактериями, вы используете текстовый язык программирования точно так же, как программируете на компьютере…, но переводите текстовую информацию на язык нуклеиновых кислот,  – пояснил Кристофер Войт (Christopher Voigt), профессор Массачусетского технологического института, – текст исходной программы превращается в последовательность ДНК, которая синтезируется любым из хорошо известных и доступных методов и помещается внутрь живой клетки”.  Модифицированные при помощи языка «Cello» бактерии в буквальном смысле превращаются в сложные системы, содержащие в своём составе  датчики температуры, уровня освещенности, кислотности, уровня содержания кислорода и прочих параметров среды, окружающей бактерию. Эти параметры  можно задавать искусственно по своему усмотрению.
Опираясь на результаты проделанных опытов, ученые могут  представить, насколько грандиозен потенциал программного кода «Cello» и какого уровня проблемы он может решать в глобальном плане.
Одно из намеченных направлений – создание сложных биологических систем – станций внутри клетки, позволяющих ей самостоятельно находить, идентифицировать и нейтрализовывать очаги заболеваний путём вырабатывания необходимого лекарственного препарата. И одной из первых проблем, успешно решённых на этом пути, может стать проблема рака: запрограммированные специальным образом бактериальные клетки при встрече с патологическими раковыми смогут продуцировать необходимое количество нужного лекарства для локального дозированного воздействия.
Перспективы применения технологии «Cello» не ограничиваются только лишь медицинским направлением. Один из множества возможных альтернативных путей использования – технологии в сельском хозяйстве. В частности, допускается обработка насаждений различных с/х культур бактериями, запрограммированными на выработку инсектицидов – составов, уничтожающих вредоносных насекомых при их обнаружении.
Ещё один из вариантов применения технологии — создание особых дрожжевых клеток, которые будут способны остановить собственный процесс ферментации в случае формирования слишком большого количества токсичных побочных продуктов.
Развивая идею, Войт предсказывает, что новый язык «Cello» имеет все шансы стать стандартом в области разработки инновационных биологических схем. И, что важно, алгоритмы «Cello» позволят создавать самые разные биологические схемы, а затем  и  проверять их эффективность очень быстро и точно. Как утверждают в лаборатории профессора Кристофера Войта,  все подробности открытия будут  доступны для широкого ознакомления и использования безвозмездно. Столь щедрый дар профессора Войта человечеству, безусловно, вдохновляет на благие дела. Вместе с тем свободный доступ к  биологической кладовой чреват последствиями, поскольку, когда, кем и на каком уровне окажутся востребованы эти знания, предсказать не может никто...

Репликация геномов вирусов – это матричный комплементарный синтез нуклеиновых
кислот, преследующий цель наработки геномных последовательностей для
инкапсидации в вирион. ДНК-геномы реплицируются клеточными или
вирусоспецифическими ДНК-полимеразами. РНК-геномы реплицируются
вирусоспецифическими РНК-полимеразами, которые также являются и транскриптазами.
Репликация вирусных геномов происходит или одновременно с транскрипцией, или эти
два процесса разделены во времени.
Механизмы репликации геномов вирусов многообразны и определяются видом генома.
Существует три модели репликации – полуконсервативная, консервативная и дисперсная.
Консервативная и дисперсная модели репликации нуклеиновых кислот установлены
только у вирусов. Полуконсервативная модель предполагает, что после первого раунда
репликации одна цепь в каждой из двух дочерних молекул является родительской, другая
– синтезируемой заново. По такой схеме реплицируются днДНК-геномы вирусов. При
реализации консервативной модели репликации одна дочерняя молекула состоит из двух родительских цепей, а другая – из вновь синтезированных цепей. Согласно
консервативной модели, реплицируются двунитевые РНК ротавирусов (семейство
Reoviridae). ДНК-содержащие вирусы, реплицирующиеся таким образом, неизвестны.
Дисперсная модель репликации приводит к образованию молекулы нуклеиновой кислоты,
состоящей из фрагментов как родительских цепей, так и вновь синтезированных.
Дисперсная модель реализуется на промежуточной стадии репликации
онДНК-генома парвовирусов (семейство Parvoviridae).
Транскрипция – синтез мРНК осуществляется вирусными ДНК-зависимыми РНК-
полимеразами в случае ДНК-геномов и РНК-зависимыми РНК-полимеразами в случае
РНК-геномов. Общие принципы транскрипции геномов вирусов сходны с таковыми для
клеток про- и эукариот. Индивидуальные особенности проявляются на стадиях
посттранскрипционного процессинга (созревания) мРНК и регуляции транскрипции.
Трансляция –  это синтез белка на матрице РНК. Вирусы не имеют своих белок-
синтезирующих систем и используют трансляционный аппарат клетки-хозяина,
подчиняясь ограничениям, накладываемым этим хозяином. Так, в клетках эукариот
белоксинтезирующий аппарат не приспособлен для инициации трансляции на внутренних
участках мРНК. В связи с этим вирусы вынуждены преодолевать ограничения,
накладываемые клеткой-хозяином, что в разных вирусных системах решается по-разному.
При осуществлении жизненного цикла РНК-геномные и ДНК-геномные вирусы
реализуют различные молекулярные механизмы и стратегии.
Репликация генетической информации – единственная наиболее отличительная
характеристика живых систем. Нигде в биосфере этот процесс не выполняется с
большей экономией и очевидной простотой, как у РНК-содержащих вирусов. Чтобы
осуществить экспрессию, репликацию и перенос генов, различные семейства РНК-
содержащих вирусов развили разнообразные генетические стратегии и жизненные циклы,которые эксплуатируют биологию и биохимию их хозяев многими различными
способами. РНК-содержащие вирусы – единственные известные создания природы,
использующие РНК в качестве генетического материала. Эти вирусы копируют свои
геномы с использованием одного из двух уникальных биохимических путей: или путем
РНК-зависимого синтеза РНК (репликация РНК) или, как ретровирусы, РНК-зависимого
синтеза ДНК (обратная транскрипция), который сопровождается репликацией ДНК и
транскрипцией. Эти пути требуют работы ферментов, которые обычно отсутствуют в
неинфицированных клетках-хозяевах. В связи с этим эти ферменты должны быть
генетически детерминированы вирусом и экспрессированы в течение инфекции. В
некоторых семействах РНК-содержащих вирусов эти уникальные синтетические процессы
необходимы на первых стадиях инфекционного цикла, что требует наличия упакованных
в вирион полимеразы и других ферментов, необходимых для осуществления следующего
цикла инфекции.
Полимеразы, катализирующие репликацию РНК, и обратная транскриптаза имеют минимальные возможности для исправления ошибок синтеза. В результате частота возникновения ошибок при синтезе РНК приблизительно в 10 тысяч раз выше, чем при репликации ДНК, и она зависит от числа нуклеотидов, составляющих вирусный геном. Это означает, что геном любой индивидуальной частицы РНК-содержащего вируса будет содержать одну или несколько мутаций, отличающих его от последовательности раннего типа данной вирусной разновидности. Этот простой факт имеет далеко идущие последствия для  эволюции РНК-содержащих вирусов, потому что потомство РНК-вируса (природное или лабораторное) представляет собой не совокупность однородных двойников, а скорее молекулярное семейство  родственных нуклеотидных последовательностей, сгруппированных в месте синтеза. Это молекулярное семейство обеспечивает источник фенотипических вариантов, которые могут быстро ответить на изменяющееся давление естественного отбора. Как следствие, РНК-содержащие вирусы могут эволюционировать в миллион раз быстрее,  чем ДНК-организмы. В тоже время высокая изменчивость РНК не обеспечивает быструю эволюцию РНК-содержащих вирусов, так как размеры генома вирусов налагают верхние пределы на высокую норму ошибок полимеразы. Комбинация уровня репликационных ошибок и размера генома определяют “порог ошибки”, выше которого вирус не может поддерживать целостность
последовательности разновидностей. В результате немногие РНК вирусы имеют
размер генома более 30 килобаз (kb), чаще всего он колеблется в пределах 5-15 kb.
Принимая во внимание, что генетически разнообразное потомство может нести
летальные мутации, снижающие  потенциал для быстрого эволюционного ответа, РНК-
геномы этого размера сбалансированы ниже их порогов ошибки.
 РНК-полимеразы вирусов обладают ограниченной способностью к взаимодействию с внутренними инициирующими сайтами РНК-матриц, что создает проблему получения нескольких индивидуальных белков на основе единственного генома. В процессе эволюции различные семейства РНК-содержащих вирусов нашли три решения этой проблемы: фрагментация на уровне белков, образование субгеномных мРНК, сегментация генома. Например, РНК-вирусы семейств Picorna-,Toga-, Flavi- и Retroviridae для того, чтобы получить функциональные белковые продукты, используют протеолитическое расщепление полипротеина-предшественника. Вирусы других семейств – Сorona-, Аrteri-, Rhabdo-, Paramyxoviridae – зависят от сложных механизмов транскрипции и, чтобы произвести несколько различных моноцистронных
мРНК с единственной РНК- матрицы,  синтезируют субгеномные мРНК.
Представители семейств Reo-, Orthomyxo-, Bunya-, Arenaviridae и др. решили проблему,
фрагментируя геномы. При этом вирионы содержат многократные доли генома, каждая
из которых часто представлена единственным геном. У вирусов растений такие доли РНК-генома могут пакетироваться в отдельные вирионы (явление мультипартитности), требуя инфицирования несколькими вирусными частицами для обеспечения инвазивной способности вируса, в то время как сегменты генома вирусов животных обычно пакетированы совместно. Напротив, ДНК-вирусы редко используют  сегментацию генома или синтез полипротеина. Это  связано с относительной простотой синтеза моноцистронных мРНК, которая может быть транскрибирована с внутренних промоторов на двунитевой ДНК и подвергнута альтернативному сплайсингу, подобно ядерным транскриптам клетки.
В отличие от геномов клеток, которые состоят только из днДНК, вирусные РНК-геномы являются примерами структурного разнообразия.
Различные семейства РНК-содержащих вирусов имеют геномы, представленные
двунитевой (дн) или однонитевой (он) РНК, которые в свою очередь могут быть линейной или кольцевой формы, могут быть единственной или состоять из многих долей.
       Эффект подавления хозяина – процесс, в котором клеточный макромолекулярный
синтез подавлен из-за доминирования метаболизма вируса над метаболизмом хозяина.
Эффект подавления не абсолютен, не всякая вирусная инфекция вызывает эффект
подавления, и не всегда эффект подавления требуется, чтобы облегчить вирусную
репликацию.
       Некоторые вирусы реплицируются в клетке-хозяине без причинения ей какого-либо вреда. Однако обычно репликация вирусов, сталкиваясь с нормальной функцией клетки,вызывает патологический процесс, который может проявляться морфологическими изменениями клетки. Морфологические изменения могут включать округление клеток, их распад,слияние клеток с образованием синцитиев и симпластов или более тонкие изменения формы клеток. Такие изменения обычно обозначаются как цитопатическо действие вируса (ЦПД). Кроме того, многие вирусы запрещают экспрессию генов клетки-хозяина, что играет главную роль в способности вируса причинить болезнь.
Члены многих различных вирусных семейств ингибируют экспрессию генов хозяина в
течение всего процесса вирусной репликации.  Имеется много примеров вирусных мутантов, которые являются дефектными в их способности запрещать экспрессию генов хозяина, но они реплицируются так же, как вирусы дикого типа. Клетки, которые ограничивают рост такого мутанта, изучали при инфицировании вирусами дикого типа. Наблюдения подтвердили , что роль индуцированного вирусом ингибирования экспрессии генов хозяина заключается в запрете клеточного противовирусного ответа.
Для некоторых вирусов явление ЦПД является частью противовирусного
ответа хозяина. Например, ингибирование белкового синтеза хозяина в клетках,
инфицированных вирусом, часто является прямым эффектом продукции вирусных генов.
Имеются случаи, описанные для большинства пикорнавирусов, где
вирусные белки непосредственно запрещают синтез белков хозяина, причём без воздействия на белковый синтез. Однако в большинстве случаев ингибирование синтеза белка хозяина является результатом ответа клетки на днРНК вируса через активацию протеинкиназы R (PKR)…