Οι ιοί, οι μυστηριακές υπάρξεις, που ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα, συνεχίζουν να κεντρίζουν την περιέργειά μας, να εμπλουτίζουν τις γνώσεις μας, αλλά και να θέτουν σε δοκιμασία τις υπάρχουσες αντιλήψεις μας για το φαινόμενο της ζωής.
Αιτία αυτού του ενδιαφέροντος δεν είναι μόνο οι συνέπειες των ιών στην υγεία του ανθρώπου, ούτε οι πρακτικές εφαρμογές που προκύπτουν από τη μελέτη τους, καθώς υπάρχουν και τέτοιες. Είναι και ο ιδιόρρυθμος τρόπος ζωής τους, αν μπορεί έτσι να ονομαστεί το πρόγραμμα που εκτελούν, μετά την είσοδό τους σε ένα κύτταρο, το οποίο χαρακτηρίζεται ξενιστής τους.
Οι ιοί που παρασιτούν στους οργανισμούς, μοιάζουν από μερικές απόψεις με τους όχι τυχαία συνωνύμους τους, ιούς που απειλούν τον υπολογιστή σας. Όπως ένα ιός υπολογιστής χρειάζεται να εισαχθεί στο software προκειμένου να θέσει το hardware υπό τον έλεγχό του, έτσι και ένας ιός που παρασιτεί στα κύτταρα μας, συχνά ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό τους (software) ώστε να αντιγραφεί και να εξαναγκάσει τον πρωτεΐνοσυνθετικό μηχανισμό των κυττάρων (hardware), να παραγάγει ιικές πρωτεΐνες.
Συνεπώς όσο δραστήριος και απειλητικός είναι ένας ιός υπολογιστή σε μια δισκέτα που δεν θα τρέξει, ή σε ένα mail που δεν θα ανοίξετε, τόσο δραστήριος και ζωντανός είναι ένας ιός έξω από το είδος του κυττάρου στο οποίο παρασιτεί.
Αυτή η ακριβώς η συμπεριφορά των ιών, να είναι δηλαδή αδρανείς έξω από τα κύτταρα στα οποία παρασιτούν, αλλά δραστήριοι και “ζωντανοί” στο εσωτερικό των κυττάρων, είναι που τους θέτει στο μεταίχμιο μεταξύ της άβιας και της έμβιας ύλης. Για όσους δε πιστεύουν ότι τα όρια μεταξύ της “έμβιας” και της “άβιας ύλης” είναι σαφώς καθορισμένα η υπενθύμιση του μνημειώδους ερωτήματος που απηύθυνε ο Francis Crick, ο ένας από τους δύο επιστήμονες που απεκάλυψαν τη δίκλωνη έλικα του DNA στους πρωτοετείς φοιτητές τους, μπορεί να αποβεί διαφωτιστική.
O μακαρίτης λοιπόν νομπελίστας συνήθιζε στην εναρκτήρια παράδοσή του να απευθύνει στους φοιτητές του το ερώτημα: «Είναι η μαρουλοσαλάτα σας ζωντανή;»
Το αποτέλεσμα ήταν ότι το ακροατήριό του χωριζόταν στα δύο: Υπήρχαν εκείνοι που υποστήριζαν ότι μια μαρουλοσαλάτα είναι ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα (τέχνημα). Δεν έλειπαν όμως και όσοι πίστευαν ότι η μαρουλοσαλάτα πρέπει να θεωρείται ζωντανή, καθώς τα κύτταρα από τα οποία αποτελείται, συνεχίζουν για όσο οι συνθήκες τους το επιτρέπουν, να αναπαράγονται και να μεταβολίζουν, να εκδηλώνουν δηλαδή όλες τις ιδιότητες με τις οποίες είναι συνυφασμένο το φαινόμενο της ζωής.
Το εμπρηστικό αυτό ερώτημα ετίθετο προκειμένου να αντιληφθούν οι πρωτοετείς φοιτητές, ότι όσο εύκολη είναι η περιγραφή του φαινομένου της ζωής, -με την παράθεση των χαρακτηριστικών που τις αποδίδουμε (αναπαραγωγή, μεταβολισμός κλπ)-, πολύ περισσότερο δύσκολος είναι ο επιστημονικός ορισμός του, ως ασφαλές κριτήριο και Λυδία λίθος για το είναι άβιο και τι είναι έμβιο.
Πάντως είτε έμβιοι είτε άβιοι οι ιοί, ένα είναι βέβαιο: Επηρεάζουν την ζωή του ξενιστή τους -με τις μικρές ενοχλήσεις ή τις σοβαρότατες παθήσεις που μπορούν να του προκαλέσουν, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου- και όπως αποδεικνύεται παρέχουν αδιάσειστα στοιχεία και για την εξέλιξη του, ενώ πιθανότατα την έχουν επηρεάσει!!!
Πράγματι ένα μεγάλο ποσοστό του γονιδιώματός των κυττάρων μας δεν είναι ακριβώς δικό μας, καθώς περιέχει γονίδια ή τμήματα γονιδίων ρετροϊών, που κάποια χρονική στιγμή εντάχθηκαν στο γενετικό υλικό των προγόνων μας, ή το δικό μας και έκτοτε συνεχίζουν να διπλασιάζονται μαζί του!!!
Ο αριθμός αυτών των ιών που ονομάζονται ενδογενείς ρετροϊοί ανέρχεται στις 98.000 και το γενετικό υλικό τους συνιστά το 8% του γονιδιώματός μας. Αν σε μερικούς από τους αναγνώστες το ποσοστό αυτό φαίνεται μικρό, ας αναλογιστούν ότι από το σύνολο του γονιδιώματός μας, το 1% μόνο, είναι εκείνο που καθορίζει το είδος των πρωτεϊνών που έχουμε, δηλαδή των μορίων στα οποία οφείλουμε τη μορφή μας και τις λειτουργίες μας.
Μερικοί από τους ιούς αυτούς υπάρχουν σε όλους ανεξαιρέτως τους ανθρώπους, πράγμα που σημαίνει ότι αποτελούν μια αρχέγονη κληρονομιά , που πριν φθάσει σε μας, χρειάστηκε να ταξιδέψει αλλεπάλληλες γενιές μέσα στο χρόνο, ξεκινώντας από τον πρώτο προγονικό πληθυσμό στον οποίο εγκαταστάθηκε.
Άλλοι ενδογενείς ρετροϊοί ενώ υπάρχουν σε μερικούς ανθρώπους δεν υπάρχουν σε άλλους, κάτι που υποδηλώνει ότι οι αυτοί εντάχθηκαν σχετικώς πρόσφατα στο ανθρώπινο γονιδίωμα, έτσι ώστε ακόμη να μην έχουν διασπαρθεί σε όλον τον ανθρώπινο πληθυσμό.
Αυτό όμως που προκαλεί έκπληξη είναι ότι αρκετοί από τους ενδογενείς ρετροϊούς που έχουν ανιχνευθεί και στα άλλα πρωτεύοντα (π.χ. χιμπαντζήδες, μακάκοι) ανήκουν στις ίδιες οικογένειες με τους ενδογενείς ρετροϊούς που εντοπίζονται και στον άνθρωπο και μάλιστα καταλαμβάνουν ίδιες θέσεις στο δικό μας γονιδίωμα και το γονιδίωμα αυτών των συγγενικών οργανισμών.
Βεβαίως το γενετικό υλικό των ιών που ανιχνεύονται στα διαφορετικά πρωτεύοντα δεν είναι 100% όμοιο. Αυτό όμως είναι φυσικό καθώς οι ιοί μετά την εισαγωγή τους στα προγονικά είδη των σύγχρονων πρωτευόντων, υπέστησαν διαφορετικές μεταλλάξεις κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του ξενιστή τους, έτσι ώστε το γενετικό υλικό τους να έχει τροποποιηθεί.
Παρά όμως τις τροποποιήσεις το γενετικό υλικό των ενδογενών ρετροϊών, εξακολουθεί να παρουσιάζει τόσες πολλές ομοιότητες στα διαφορετικά πρωτεύοντα στα οποία ανιχνεύονται, ώστε οι ερευνητές να είναι σε θέση να ανασυστήσουν, το γενετικό υλικό του αρχικού ιού, που μόλυνε ένα κοινό πρόγονο των πρωτευόντων. Από τη σύγκριση μάλιστα των γονιδιωμάτων των ενδογενών ρετροϊών που παρασιτούν σε διαφορετικά πρωτεύοντα, αποκαλύφθηκε ότι είναι τόσο περισσότερο όμοια, όσο συγγενέστερα είναι (με βάση τις πληροφορίες που παρέχει το αρχείο των απολιθωμάτων και η γενετική ανάλυση) και τα πρωτεύοντα στα οποία ανιχνεύονται.
Αναφορικά δε με την επίδραση που άσκησαν αυτοί οι ιοί στην εξέλιξη των πρωτευόντων, υπάρχουν βάσιμα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι γονίδια που είναι απαραίτητα στην κατασκευή του πλακούντα, έχουν κοινές αλληλουχίες με γονίδια μιας οικογένειας ενδογενών ρετροϊών. Αυτό όμως οδηγεί στο εκπληκτικό συμπέρασμα ότι η φυσική επιλογή, αξιοποίησε, εκτός από το γενετικό υλικό των πρωτευόντων και το γενετικό υλικό των ρετροϊών που τα μολύνουν!!!!
Υ/Γ Παραλίγο να ξεχάσω: ‘Οσοι αγαπάτε τη μουσική αλλά και την εξέλιξη, όπως ο κος Φραγκόπουλος, αξίζει να πατήσετε εδώ, για να δείτε ή μάλλον για να ακούσετε πώς η πρώτη μπορεί να επενδύσει μουσικά προσομοιώσεις για τη δεύτερη!!!
7 σχόλια
19 Νοεμβρίου 2006 σε 2:52 μμ
Εξαιρετικό, συγχαρητήρια.
Βιολόγος, ε;;; Ξέρω μερικούς φίλους βιολόγους bloggers Σ:)))))
Οι ιοί ανακαλύφθηκαν τον 19ο αιώνα;; Με εκπλήσσει αυτό, νόμιζα πολύ αργότερα.
Να συμπληρώσω ότι πολύ μετά τους ιούς έχουν ανακαλυφθεί ακόμα πιό απλοί, ακόμα πιό πρωτογονοι μικροοργανισμοί, που ώθησαν τα σύνορα της ζωής ακόμα πιό πέρα: Οι ρικέτσιες, τα πρίον…
Καλημέρα
19 Νοεμβρίου 2006 σε 7:03 μμ
Σε σχέση με την αναφορά “οδηγεί στο εκπληκτικό συμπέρασμα ότι η φυσική επιλογή, αξιοποίησε, εκτός από το γενετικό υλικό των πρωτευόντων και το γενετικό υλικό των ρετροϊών που τα μολύνουν!!!!”, σκέφτομαι πως ο μηχανισμός της φυσικής επιλογής σίγουρα δεν μπορεί να διακρίνει ποιό είναι ιϊκό και ποιό ανθρώπινο γονιδίωμα…
Καθώς χρησιμοποιεί ότι είναι πάντα διαθέσιμο, μου φαίνεται λογικό να χρησιμοποίησε γονίδια που έτυχε κάποια στιγμή να περιέχονται στο γενετικό υλικό των ανθρώπων… εκτός κι αν, έχει διαπιστωθεί πως οι ιϊκές αλληλουχίες έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται από τη φυσική επιλογή… τότε όμως δεν μετατίθεται ο μηχανισμός της εξέλιξης από επίπεδο ατόμου και πληθυσμού σε επίπεδο γονιδίου;
19 Νοεμβρίου 2006 σε 10:36 μμ
Αγαπητέ μαύρε γάτε σας ευχαριστώ για τα καλά σας λόγια. Προφανώς υπάρχουν και οι ρικέτσιες και τα πρίονς, που υπόσχομαι ότι θα μας απασχολήσουν μια επόμενη φορά. Αναφορικά δε με το πότε ανακαλύφθηκε η ύπαρξη των ιών o Campbell αναφέρει τον Γερμανό Α. Μayer ως τον πρώτο επιστήμονα που το 1883 συμπέρανε ότι για την ασθένεια μωσαική του καπνού ευθύνεται ένας μολυσματικός παράγοντας, που είναι πολύ μικρός, ώστε να μπορεί να γίνει αντιληπτός με το μικροσκόπιο. Μια δεκαετία αργότερα ο Ρώσος Ιβανόφσκι διεπίστωσε ότι ο χυμός φύλλων από φυτά που είχαν προσβληθεί από τη μωσαική, διατηρούσε τη μολυσματικότητά του, ακόμη και όταν παιρνούσε μέσα από ένα φίλτρο που κατακρατούσε τα βακτήρια. Καλό βράδι λοιπόν!
19 Νοεμβρίου 2006 σε 10:47 μμ
Φίλτατε biomoles η έκφραση: “Η φυσική επιλογή αξιοποίησε το γενετικό υλικό των ιών” , δεν σημαίνει ότι διακρίνει το είδος του γονιδιώματος, αλλά απλώς ότι έδρασε επί του συνόλου του υλικού που είχε διαθέσιμο. Αν τώρα η επιλογή αφορά αλληλουχίες, γνωρίσματα, δρα σε επίπεδο γονιδίου, ατόμου, ή πληθυσμού είναι μια μεγάλη κουβέντα, στην οποία εξακολουθούν να διασταυρώνουν τα ξίφη τους, πολλά από τα διαφορετικά ρεύματα της ενιαίας σχολής της εξελικτικης βιολογίας. Επίσης την καλησπέρα μου και καλή δύναμη στο http://www.biologyinschool.gr
19 Νοεμβρίου 2006 σε 11:31 μμ
Να διευκρινίσουμε επιπλέον, πως τα πρίονς (Prion – συντομογραφία του “proteinaceous infectious”) είναι ένα μολυσματικός παράγοντας αποτελούμενος μόνο από πρωτεΐνη με δράση που μάλλον φαίνεται να αλλοιώνει τη δομή των υπόλοιπων πρωτεϊνών που συμμετέχουν στο εκάστοτε κυτταρικό εργοστάσιο. Μας είχε απασχολήσει πρόσφατα, με τις αναφορές στην σπογγώδη εγκεφαλοπάθεια, με την οποία τα πριονς συσχετίζονται. Η ιδιαιτερότητα της κατασκευής τους και της δράσης τους, δημιουργεί ενδιαφέρον στη μελέτη τους, καθώς σε αντίθεση με τους ιούς δεν διαθέτουν γενετικό υλικό.
28 Νοεμβρίου 2006 σε 4:23 μμ
Πολύ ενδιαφέρον άρθρο,ακόμα και για μας τους αδαείς!!το να γνωρίζει κανείς έναν βιολόγο -πορωμένο με το αντικείμενο-αποβαίνει συχνα σε ισχυρό ερέθισμα για έρευνα και μάθηση γύρω απτην ίδια την βιολογία!!
Σ΄εμενα τουλάχιστον έτσι λειτούργησε,γιατι προσπαθώ απτην κάθε εμπειρία να βρίσκω κάτι καλό!!
μακάρι και οι βιολόγοι να διευρύνουν τοπεδίο σκέψης τους και να προάγουν και την εσωτερική αναζήτηση..ποιοί είναι ως άνθρωποι,αν συμβαδίζει η επαγγελματιή τους πορεία με την ανθρωπιστική και δη..την χριστιανική-στην οποία κάποιοι βιολόγοι διατείνονται οτι..πορεύονται..
αγαπη προς τον πλησίον..είναι αυτό που χρειάζονται να μαθουν οι μαθητές σας .και έναν παραπάνο φίλο-συμμαθητή που να φέρει το επίθετο σας ..ίσως???καλημέρα
21 Φεβρουαρίου 2009 σε 2:13 μμ
Σε ευχαριστώ πολύ…μόλις με βοήθησες για μια έρευνα που κανω με θέμα ιοί και βακτήρια για το μάθημα της βιολογιας