¿Cuál es el origen de los virus?

Esta puede ser una pregunta tan fascinante como "¿De dónde vino la vida?" ¿Son los virus vida? ¿Cómo nació el primer virus? ¿Por qué hay tantos tipos de virus? ¡Aprendamos hoy sobre una de estas preguntas!

▲El virus del sarampión tiene una estructura esquemática y contiene una variedad de proteínas y ácidos nucleicos.

Los virus informáticos son de hecho una especie de "virus"

Todavía recuerdo que hace unos años, las computadoras también estaban "envenenadas" y los virus que contenían eran "virus informáticos". Al principio, había muchos virus que solo estaban diseñados para dañar las computadoras, pero ahora la mayoría de los virus tienen como objetivo robar información del usuario, por lo que generalmente se les llama "caballos de Troya".

Lo interesante es que el nombre original adquirió la esencia de “virus”. Si alguien las llamara "bacterias informáticas", no sería tan vívido, porque son cosas pequeñas con estructuras simples y sin funciones independientes.

▲El famoso virus Panda Quema Incienso

Los llamados "virus informáticos" son en realidad pequeños programas. Si una computadora obtiene este archivo de programa desde el exterior y lo ejecuta una vez (activa o pasivamente), está "infectada". El contenido de estos pequeños programas se puede resumir aproximadamente en tres partes: "copiar", "tarea" y "propagación".

La primera es copiar. Automáticamente hacen copias de seguridad de sus archivos y los ocultan. No se pueden ver ni eliminar por medios normales.

La segunda es la tarea. Los primeros virus informáticos eliminaban la información del usuario e incluso dañaban el hardware de la computadora, pero los "caballos de Troya" actuales principalmente roban información del usuario y la envían a piratas informáticos al otro extremo de la red.

El último paso es la comunicación. Estos programas controlarán el puerto externo del ordenador y difundirán sus propias copias en forma de correos electrónicos o unidades USB para infectar otro ordenador.

▲Caballo de Troya, el enemigo de la seguridad de la información

Se puede observar que los "virus informáticos" dependen completamente de las computadoras para ser efectivos. No es una entidad única, pero puede realizar muchas operaciones reales. En teoría, incluso puedes llevar el programa para lanzar una bomba nuclear durante una "misión" (por supuesto, las armas de un país importante requieren al menos dos personas para operarlas y no pueden ser secuestradas por piratas informáticos)

▲El botón nuclear es en realidad un teléfono satelital, que eventualmente será necesario para que la gente lo opere.

Solo para copiar y difundir su propio ADN

Ahora hablemos de células, esto es interesante. En realidad, su proceso de trabajo es muy similar al de una computadora. La información del ADN se convierte en el principal componente funcional: la proteína a través de la transcripción y la traducción. La interacción de varias proteínas complejas completa el intercambio de energía y materia dentro y fuera de la célula, mostrando las actividades vitales que conocemos. El proceso de pasar del ADN a la proteína es como recuperar un programa del disco duro de una computadora, traducirlo al lenguaje de máquina y ejecutar o incluso manipular la máquina.

▲El ARN se traduce en proteína y se pliega automáticamente.

En esta metáfora, el ADN corresponde al programa y la proteína al funcionamiento de la máquina. Entonces, naturalmente, ¿qué pasa si algunos fragmentos de ADN muy pequeños, como esos programas maliciosos, pueden realizar algunas operaciones que no tienen nada que ver con las actividades celulares normales, pero que son muy propicias para replicarse y propagarse?

Así es, estos pequeños grupos de moléculas orgánicas que utilizan células como huéspedes, ADN como núcleo y cubiertas proteicas como principales herramientas de comunicación para replicarse y propagarse por completo son virus (también hay virus con ARN como el núcleo), pero el principio básico es el mismo).

▲Cada gránulo de adenovirus empaquetado es un grupo de aminoácidos.

De media, 30.000 virus equivalen al tamaño de una bacteria. Son tan pequeños que los microscopios ópticos son completamente ineficaces frente a los virus. No fue hasta 1898, 70 años después del descubrimiento de las bacterias, que los humanos descubrieron el primer virus, el virus del mosaico del tabaco, y los humanos realmente pudieron vislumbrar los virus. El contenido real tendrá que esperar hasta 40 años después, tras la llegada del microscopio electrónico.

▲Virus del mosaico del tabaco (en forma de bastón) bajo el microscopio electrónico

Aunque las bacterias son muy pequeñas (una media de 50.000 bacterias equivale al volumen de una célula hepática humana) , son células intactas que pueden sobrevivir y reproducirse siempre que se les proporcione el entorno adecuado. Sin embargo, sin un huésped, los virus son sólo grupos de moléculas orgánicas sin actividad biológica alguna. Por lo tanto, se cree que los virus existen en algún lugar entre los seres vivos y los no vivos, también conocido como "vida acelular".

▲La fotografía del coronavirus con microscopio electrónico ha añadido color, pero el virus en realidad es transparente.

Cuando este virus se descubrió por primera vez, algunos pensaron que era tan pequeño que podría ser la forma de vida más antigua del mundo.

Sin embargo, a través de la metáfora anterior, sabemos que sin las computadoras definitivamente no habría virus informáticos, por lo que la primera vida en la tierra debió tener una estructura celular. Entonces queremos saber, ¿de dónde vino el primer virus del mundo?

▲Este juguete... es sorprendentemente similar al coronavirus.

La opinión generalizada actual es:

El primer virus se originó a partir de mutaciones del ADN en las células.

Hace miles de millones de años, se produjo una mutación accidental y extremadamente improbable en un segmento de ADN bacteriano que tenía la capacidad de separarse de la cadena de ADN y replicarse de forma independiente. Puede haber algunos genes relacionados con proteínas en los fragmentos de ADN escindidos. Después de algunas mutaciones accidentales, estos genes pueden sintetizar algunas capas de proteínas especiales con estructuras de espacio cerrado. Hay algunas proteínas receptoras especiales en su superficie que pueden adherirse firmemente a la superficie de otras bacterias y abrir la puerta para ingresar a la célula a través de canales iónicos.

▲A día de hoy, el gen que corta los fragmentos sobrantes sigue funcionando.

Ahora, los segmentos de ADN autorreplicantes se "ensamblan" en la capa de proteína mediante un movimiento térmico aleatorio. Cuando la bacteria muere y se rompe, estos pequeños bichos se propagan por el medio ambiente, entran en contacto con otras bacterias y les inyectan fragmentos de ADN, haciendo copias de su propio ADN y cáscara hasta que la bacteria infectada se agota y se rompe, y luego produce muchos copias liberadas al medio ambiente. Se completó así una cadena de replicación y transmisión. Esta puede ser la historia del nacimiento del primer virus del mundo.

▲El proceso de infección de los bacteriófagos

Desde la aparición de las bacterias hace 3.800 millones de años hasta la aparición de los eucariotas hace 2.000 millones de años, las bacterias han monopolizado la tierra durante 654.38+0.800 millones de años. Es concebible que Y sabemos que este largo período de tiempo debe ir acompañado del virus. Estas pequeñas cosas todavía están activas en la Tierra y abundan en más que todas las demás formas de vida juntas: los bacteriófagos, quizás los virus más antiguos de la Tierra.

▲Bacteriófagos al microscopio electrónico (por supuesto también son transparentes)

Actualmente el ser humano ha descubierto y nombrado casi 5.000 virus, y se estima que existen millones de virus en el mundo. Debido a que los virus pueden nacer en células de cualquier forma de vida en cualquier momento, se puede decir que cada momento puede ser el momento de "creación" de algún tipo de virus. La mutación es la fuente del nacimiento de los virus. Mientras la vida siga evolucionando, pueden aparecer virus nuevos.

▲En el proceso de invasión de fagos, la chimenea en realidad solo tiene adherencias.

Ahora casi todo el mundo tiene una idea general: los virus son derivados de células, una colección de insectos y fragmentos de ADN rebeldes. Nacieron en mutaciones aleatorias, se separaron del proceso de vida normal de las células y se convirtieron en un grupo de moléculas orgánicas con características de vida bajo la presión de la selección natural.

Entonces, ¿por qué las células dan a los insectos la oportunidad de existir? Esto es algo de lo que hablaremos más adelante. Los amigos interesados ​​pueden leer mi artículo histórico "Si el mundo es realmente virtual, ¿por qué la gente se enferma?" 》

Soy un escritor científico que entiende de peces y martilla aquí y allá. ¡Bienvenido a prestar atención!