Биология - наука о жизни

Перенос генов

 

Главная страница

Процессы трансформации были открыты вначале у бактерий. Еще в 1928 году было установлено, что при смешивании живых невирулентных пневмококков с убитыми вирулентными, невирулентные бактерии приобретают вирулентность. Позже, через 15 лет, удалось выяснить, что вирулентность передается группой генов от убитой вирулентной живой невирулентной бактерии. Перенос генов особенно легко осуществляется с помощью вирусов, паразитирующих па бактериях, и вирусоподобными образованиями — эписомами, или плазмидами (мы их называем эпивирусами), которые в отличие от вирусов неспособны к самостоятельному размножению; эту роль берет на себя клетка, точнее, клеточные ферменты.

Нетрудно видеть, что вирусы могут привносить в клетку целые гены и группы генов. Дифтерийные бактерии, например, сами по себе не могут производить (продуцировать) токсин — тот самый, который вызывает у больных детей тяжелые поражения (некроз, разрушение) тканей слизистых оболочек дыхательных путей. Но если их заразить вирусом — дифтерийным фагом, то они приобретают способность продуцировать этот токсин. Таким образом, дифтерия, как показало кропотливое изучение именно данного взаимодействия бактерий и вирусов, является вирусной болезнью бактерий, от которой страдает человек.

Другой пример - устойчивость к антибиотикам, приобретаемая бактериями, ранее чувствительными к ним. В ряде таких случаев было показано, что устойчивость к антибиотикам (нередко одновременно ко многим) возникает в результате заражения бактерий эпивирусом, несущим гены ферментов, разрушающих эти антибиотики.

Детальный анализ взаимодействия вирусов с поражаемыми ими клетками позволяет прийти к заключению, что подобного рода явления широко распространены в органическом мире на Земле, Поэтому была выдвинута гипотеза о вирусах как универсальных переносчиках генетической информации и важном факторе эволюции жизни на Земле. В отличие от указанных выше генетических процессов (мутации и рекомбинации), при которых происходят изменения отдельных участков генов и новые свойства распространяются внутри популяции одного и того же вида, вирусы переносят целые гены или даже группы генов, притом нередко преодолевая межвидовые барьеры. Объяснение такой поразительной их способности следует искать в том, что они могут паразитировать не только на биологически близких видах, но и на видах, относящихся к эволюционно далеким видам и даже к разным царствам. Яркий пример того — вирусы теплокровных животных, передаваемые насекомыми и клещами, вирусы растений, для которых переносчиками служат тли и глисты.

Таким образом, вирусы, будучи переносчиками генетической информации, ускоряют темпы эволюции жизни и обеспечивают единство органического мира. Благодаря вирусам достижения эволюции в какой-либо группе живых существ могут становиться достоянием других видов и царств. Фигурально выражаясь, вирусы распространяют «передовой опыт» органического мира, укрепляя этим его единство и убыстряя эволюцию.


<<<назад                    далее>>>