Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Lag de oorsprong van leven bij virussen?

three_viruses_mimi_pandora_pith

Foto door Chantal Abergel en Jean-Michel Claverie Drie recent ontdekte reuzevirussen — mimivirus (boven), pandoravirus (midden) and pithovirus (onder)

De theorieën over de oorsprong van het leven lopen uiteen, maar over één ding is men het eens. Er bestond ooit een RNA-wereld waarin er zowel polymeren als ribozymen bestonden, beide opgebouwd uit RNA. De laatste katalyseerde de replicatie van de eerste en zo ontstonden er de eerste replicatoren. Nu bevatten onze cellen DNA (deoxyribonucleic acid) als opslag voor informatie, terwijl veel verschillende soorten RNA (ribonucleic acid) bijvoorbeeld als boodschapper (RNAm) of drager van aminozuren (RNAt) dient. Er is blijkbaar een moment geweest waarop het RNA omgezet is in DNA. Nu geldt het dogma in de biologie dat DNA omgeschreven wordt in RNA dat op haar beurt weer afgelezen wordt voor de vorming van eiwitten. Er bestaat slechts één uitzondering, en dat is het enzym reverse transcriptase dat alleen door retrovirussen gecodeerd wordt. (Er is een andere reverse transcriptase die telomeren synthetiseert, zie de reactie van Gert Korthof).

Al een tijdje bestudeert de viroloog Patrick Forterre de mogelijkheid dat retrovirussen aan de oorsprong van de eerste cellen heeft bijgedragen. Ik schreef al eerder over zijn werk en theorie en de details kun je in dit eerdere blog lezen. Hij stelt dat de retrovirussen DNA maakten en daarmee cellen infecteerden die vervolgens dit stabielere DNA gebruikten als informatieopslag.

Nu is er recent een enorm virus ontdekt, het pithovirus, dat nog groter is dan veel bacteriën. De afmeting is meer dan 1,5 micron en het draagt zo’n 500 genen waarvan vele niet gerelateerd zijn aan de ons reeds bekende genen. Voordat dit virus werd gevonden, wist men al van andere grote virussen zoals het mimivirus en pandoravirus die ook veel niet gerelateerde genen bevatten. Zo langzaamaan begon zich een andere theorie te vormen.

Men dacht vroeger dat virussen zich later hebben ontwikkeld dan cellen, omdat alle toen bekende virussen voor hun replicatie of vermenigvuldiging afhankelijk waren van cellen. Het zou dus wel eens omgekeerd kunnen zijn, namelijk, dat virussen eerder ontstonden dan cellen. Ze zouden in eerste instantie in de RNA-wereld geleefd hebben die bestond uit zelfzuchtige RNA’s die de boventoon gingen voeren. Deze werden omsloten door capsiden, bestaande uit proteïnen.

Een argument voor de The Virus World Theory stelt dat virussen genetisch gezien een grotere diversiteit hebben dan cellen. Waren ze afgeleid van cellen, dan zou er een kleinere diversiteit zijn dan die we aantreffen bij cellen. Eugene Koonin is voorstander van The Virus World Theory, terwijl Patrick Forterre denkt dat virussen hun opmars maakten nadat er voorlopers van bacteriën, Archaea en Eukaryoten, die hij protoeucaryoten noemt, hun intrede deden. Hij onderstreept daarbij dat virussen op het toneel verschenen voordat LUCA (Last Universal Common Ancestor) bestond. Abergel en Claverie, een echtpaar van virologen, beweren daarentegen dat virussen afstammen van uitgestorven cellijnen. Er was geen unieke cellijn volgens hen, maar een waren een heleboel verschillende cellijnen die allemaal uitgestorven zijn. De virussen bevatten nog steeds de antieke genen van deze uitgestorven cellen.

Kortom, er is in Frankrijk een flinke discussie gaande rond dit onderwerp. Daar wordt heel wat ge-e-maild over virussen. Het zou leuk zijn als deze discussie wat meer open was, zodat wij hem konden volgen. Misschien hebben ze allemaal gelijk en verschenen virussen tegelijk met cellen, met het daarop volgende uitsterven van bepaalde cellen waar antieke infecterende virussen nog steeds een overblijfsel van zijn. Het zou zomaar kunnen.

Uit: Hints of Life’s Start Found in a Giant Virus. QuantaMagazine

 

 

 

39 Reacties op “Lag de oorsprong van leven bij virussen?

  1. Aad Verbaast juli 11, 2014 om 19:02

    Interessante theorie. Iets wat aan de oorsprong van het leven zou staan (en dat voeg ik dan maar even toe) ook zou kunnen zorgen dat (veel van) het leven zou worden beëindigt.

    • Marleen juli 11, 2014 om 22:12

      Aad, (leuk je weer eens te treffen). Er worden boeken over geschreven zoals dat van David Quammen . Ik heb het niet gelezen, maar wel de film ‘Contagion’ gezien. Ontzettend spannend en heel realistisch. Maar het lijkt me niet dat het zover zal komen, alhoewel, er worden tegenwoordig dodelijke virussen bestudeerd en gemanipuleerd hoorde ik laatst. Daar was van de kant van wetenschappers bijzonder veel kritiek op.

  2. piterfries juli 12, 2014 om 08:52

    De populariteit van de oerknal lijkt voort te komen uit de overeenkomst met het bijbelse scheppingsverhaal.
    Het idee dat leven een oorsprong heeft is net zoiets.
    In een heelal oneindig in ruimte en tijd was altijd overal leven.
    Onderzoek aan stof van een komeet lijkt dat voorlopig te bevestigen.
    Fred Hoyle and Chandra Wickramasinghe, ‘Life on Mars ?, The case for a Cosmic Heritage ?’, Bristol 1997.
    Hoyle rekent ook voor dat de algemeen gangbare ouderdom van het heelal, een vijftien miljard jaar, gewoon te kort is om bij toeval de ingewikkelde eiwitmoleculen te laten ontstaan die wij leven noemen.
    Het zoeken naar leven op Mars is net zoiets, het zou mij verbazen als daar geen leven was.
    Die zoekerij lijkt voort te komen uit het aloude idee dat ons planeetje het middelpunt van het heelal is.

    • Marleen juli 12, 2014 om 11:19

      piterfries, dit blog behandelt het ontstaan van leven op Aarde. Je mag gerust wat vrij associëren, maar ik ga daar niet al teveel op in. Hoe denk je dat het leven op Mars eruit ziet?

  3. gert korthof juli 12, 2014 om 10:05

    Zo snel alweer een nieuw blog! over een fascinerend onderwerp!
    “het enzym reverse transcriptase dat alleen door retrovirussen gecodeerd wordt.”
    kleine correctie: Telomerase reverse transcriptase wordt door het menselijk genoom gecodeerd en heeft de functie: Telomerase lengthens telomeres in DNA strands.

    In je verhaal lijk je te suggereren dat sommige virussen niet afhankelijk zijn van cellen, maar:
    Pithovirus therefore undergoes its entire replication cycle in its host’s cytoplasm,
    dus pithovirus repliceert in een host cell.
    Volgens mij bestaan er geen virussen die zelfstandig kunnen leven en repliceren. Hoe zou dat kunnen? ze hebben: energie (ATP) nodig, je hebt ribosomen nodig om eiwitten te produceren, etc. Als ze zelf geen metabolisme hebben om ATP te produceren, hoe kunnen ze zelfstandig leven?

    Weet jij een bona fide voorbeeld van een virus dat zelfstandig leeft?

  4. Marleen juli 12, 2014 om 11:21

    Gert,

    Het is maar een artikeltje waar ik een uittreksel van maak (voor de collectie zeg maar), dat gaat inderdaad sneller dan het behandelen van een boek. Het nieuws was te interessant en sloot mooi aan bij mijn eerdere blogs daarover en kon het niet laten liggen.
    Dank voor je correctie. Ik zal het verbeteren.

    Het pithovirus repliceert in het cytoplasma en in tegenstelling tot de meeste tot nu toe bekende virussen bezit het een eigen replicatiesysteem met reparatie en een eigen productie van een aantal eiwitten. Dit zou betekenen dat het virus nog tamelijk onafhankelijk is, of onafhankelijk is geworden. Het is maar hoe je het bekijkt.

    Wat betreft de energie voor het aanmaken van RNA en eiwitten, dat lijkt zelfs Koonin zich niet al te veel af te vragen, ook al heb ik erg weinig van zijn publicaties gelezen (zijn taalgebruik is heel lastig i.t.t. dat van Patrick Forterre en Raoult bijvoorbeeld). Het is niet ondenkbaar dat de eerste RNA moleculen na lange tijd zich spontaan assembleerden en kopieerden. Dat nu overal ATP bij komt kijken laat toe dat de processen behoorlijk snel gaan.

  5. piterfries juli 12, 2014 om 12:20

    Ik probeerde uiteen te zetten dat leven, naar mijn mening, in het hele heelal niets bijzonders is.
    Het leven op aarde is dus hetzelfde als dat op Mars.
    Wat we daar zullen vinden is evenwel niet veel meer dan wat bacteriën, virussen, misschien eencelligen.
    Of het voor ons merkwaardige leven wat voorkomt op de bodems van de oceanen, gebaseerd op zwavel.
    De vorm van leven die Hoyle beschrijft in z’n science fiction boek The Black Cloud is uiterst interessant, hij is de enige auteur op dit gebied die een dergelijke vorm van leven heeft bedacht.
    Ik vermeldde al dat onderzoek aan komeetstof voorlopig de hypothese van Hoyle bevestigt, dat leven niets bijzonders is in het heelal.
    Van vrije associatie is dus geen sprake, wel van een totaal andere visie op leven, leven dat nooit ontstond, er altijd en overal was.

  6. Marleen juli 12, 2014 om 12:33

    piterfries, ja en Daneel Olivaw zat al die tijd op de maan. Mooie verhalen, maar niet echt on-topic.

    • piterfries juli 12, 2014 om 16:11

      Lees eens Roger Penrose, The Road to Reality, hf 34 bl 1010, over establishment in de wetenschap.
      Het komeetstof is echt onderzocht.
      Dat leven overal in de kosmos voorkomt sluit niet uit dat het leven op aarde zich zo ontwikkeld heeft als de speculaties doen vermoeden.
      Zal eens kijken wie Daneel Olivaw is.

  7. gert korthof juli 12, 2014 om 12:34

    Marleen, een interessante vraag is als gewone parasieten levende wezens zijn, waarom virussen (ook parasitair) dan niet levend zijn. En dat je mitochondria dan ook levend moet noemen? nl.: intracellulaire parasieten.

  8. Marleen juli 12, 2014 om 13:02

    Een interessante vraag Gert,
    Patrick Forterre vindt dat virussen beschouwd zouden moeten worden als levend. Dat dacht hij reeds voordat deze reuzenvirussen gevonden werden. Zie ook deze lezing in Wageningen in 2012.
    Nu staat er in een insertie in het artikel waar ik alles uit overgenomen heb dat deze reuzevirussen, met hun onafhankelijke replicatie- en afleessysteem eigenlijk inderdaad als levend beschouwd moeten worden, ook omdat zij een geheel eigen assortiment aan genen hebben.
    Zoals jij het stelt met de mitochondriën als vergelijking, lijkt dat wel een goed idee om virussen als levend te beschouwen.
    Mitochondriën hebben natuurlijk wel hun equivalent als onafhankelijk organisme in de bacterie, terwijl de virussen dat niet hebben. Maar aangezien de vondsten van reuzenvirussen vrij recent is, duikt er misschien ooit een zelfstandig levend virus op. Wie weet.

  9. gert korthof juli 12, 2014 om 14:10

    Marleen, is een paardebloemzaadje levend? Is een kastanje (de vrucht) levend? etc.

    Zijn diepgevroren eicellen of spermacellen levend? Waarom wel of niet? Worden ze ‘levend’ zodra ze ontdooid zijn? Waarom? en wat is het verschil?

    Kunnen virussen zich actief voortbewegen? zijn ze dan wel levend?

    • piterfries juli 12, 2014 om 16:15

      Wat leven is is volgens mij nog nooit gedefinieerd, tenminste ik ken geen definitie.
      Er is geen verschil tussen materie in ‘dode’ stoffen, in levende wezens en in dode wezens.
      Virussen die in kristalvorm eindeloos kunnen voortbestaan maken het probleem duidelijk.
      Zo lang zelfs de werking van één cel niet goed begrepen wordt is een definitie lastig.

  10. Marleen juli 12, 2014 om 16:46

    Gert,

    Dat zijn allemaal terechte vragen, maar een eensluidende definitie van leven is er niet (voor zover ik weet). Het lijkt of je me aan het overhoren bent, want het staat vast in de boeken die ik overigens niet heb.
    Enkele voorwaarden zouden zijn dat dit (mogelijke) organisme zich sexueel of asexueel reproduceert, dat het op stimuli reageert en dat het homeostase kan behouden. Een paardenbloemzaadje en een kastanje zijn al bevrucht en ze herbergen leven dat zich onder de juiste condities ontwikkelt. Maar als voortbeweging een kenmerk van leven is, zelfs dan zou je een zaadje levend kunnen noemen. Ze bezitten vaak de prachtigste structuren om door wind of water meegevoerd te worden.
    Spermacellen en eicellen zijn haploide cellen en door een zygote te vormen brengen ze een diploide organisme voort. Dit is een bekende cyclus, waarbij soms haploide organismen ontstaan. Die zijn zeker levend.
    Virussen zijn misschien levend, misschien niet. Ze zouden dus precies die overgang kunnen betekenen van ‘dode’ naar ‘levende’ materie. Dat is waarom ze zo interessant zijn.
    Wat denk je? Kan het ermee door?

  11. gert korthof juli 12, 2014 om 16:50

    piterfries zei “Wat leven is is volgens mij nog nooit gedefinieerd, tenminste ik ken geen definitie.”

    Als je geinteresseerd bent in een definitie van het leven: Tibor Ganti heeft in de jaren 60 – 70 van de vorige eeuw een definitie van leven ontwikkeld die nog steeds niet overtroffen is door recente ontwikkelingen of moderne definitie’s. Ik ben er zeer enthousiast over, heb hier over zijn boek Principles of Life geschreven. Er zijn vele boeken geschreven over de definitie van het leven, en er zijn ontzettend veel concurrende definitie’s die net allemaal weer iets anders zijn, maar die van Tibor Ganti vind ik nog steeds superieur!

    • gert korthof juli 12, 2014 om 17:18

      Marleen, ik had je reactie van 16:46 nog niet gezien toen ik bovenstaande schreef!
      Inderdaad, ik vind de definitie van het leven al jaren fascinerend, net zo fascinerend als het leven zelf. Maar het is geen ‘overhoring’! is het een diepe nieuwsgierigheid hoe jij dit soort vragen beantwoordt: je blogt over biologie en evolutie meestal in diepgaand detail!

      Die van de paardebloem en kastanje zijn leuke instinkers! ze hebben alle potentie om tot een levend organisme uit te groeien onder gunstige omstandigheden maar hebben geen metabolisme! Tibor Ganti noemt dat ‘potentially living but not dead’. Als ze dood waren konden ze niet tot leven gebracht worden, anders zou het een wonder zijn!

      Voortplanting: Sterile animals and plants cannot reproduce, but are living (Ganti).
      Voortplanting is een potentieel criterium voor leven, niet verplicht omdat een steriel muil ezel of onvruchtbare mensen en dieren dan niet levend zouden zijn!

      Sperma en eicellen: moet ik nakijken wat Ganti precies daarover schrijft, maar een spermacel is in ieder geval niet dood (als hij zich voortbeweegt met zijn staart) en heeft metabolisme want hij verbruikt energie (ATP). Een eicel moet je waarschijnlijk levend noemen, want heeft de drie kenmerken van leven (Ganti), maar het lastige is natuurlijk dat een eicel weer in een levend organisme zit!

      Virussen zijn de meest interessante in dit opzicht: ze bezitten alles, behalve metabolisme om levend genoemd te worden, dus volgens Ganti zijn ze niet levend. Maar het spant er om. Er valt over te discussieren. Zeker met de nieuwe ontwikkelingen op virus gebied. Virussen zijn parasitair, hebben weliswaar eigen genen, daarom zijn ze in staat om te evolueren. Maar dat wil niet zeggen dat ze om die reden levend genoemd mogen worden. Volgens mij produceren alle parasitaire organismen hun eigen eiwitten en repliceren ze zichzelf ook al is dat soms in het host organisme. Doen virussen dat??? Als ze niet hun eigen eiwitten produceren en niet zichzelf kunnen repliceren, en niet hun eigen energievoorziening hebben, dan missen ze essentiele levenskenmerken. Ze zijn zo parasitair geworden, dat ze eigenlijk te weinig levenskenmerken meer over hebben. Omdat ze hun eigen DNA of RNA hebben kunnen ze evolueren. Er is dus een verschil tussen kunnen evolueren en leven.
      Wat dacht je kan dit er mee door?

    • piterfries juli 12, 2014 om 20:06

      Zoals ik al schreef, materie in levende wezens en in dode is precies dezelfde.
      Het verschil tussen leven en dood kan dus alleen zijn dat bepaalde processen tot stilstand zijn gekomen.
      Bij een mens wordt hersendood nu gezien als einde leven, Sharon ‘leefde’ nog jaren voort.
      Dat wij nog steeds niet weten hoe zelfs een eencellig wezen werkt doet daarbij niet terzake.
      Leven is dus volgens mij een wazig begrip.
      Het zou mooi zijn geweest als je hier de definitie van deze Ganti even had weergegeven.
      Ik zie hieronder iets over sporen, graan van een vierduizend jaar oud, of meer, uit Egyptische graven blijkt weer tot leven te zijn gekomen.
      Wat er in die graankorrel plaatsvond, of niet, gedurende die periode, mij intrigeert het.

  12. Marleen juli 12, 2014 om 17:42

    Gert, ik heb een nog moeilijker vraag gevonden: is een spore levend? (Grapje, ik denk dat hier hetzelfde geldt als voor een zaadje).
    Het kan er goed mee door. Behalve dat deze reuzenvirussen toch nog een behoorlijke autonomie hebben in vergelijking met de klassieke virussen, die voor 100% afhankelijk zijn van de enzymen van de gastheer. Zoals er te lezen valt ‘leven’ ze in het cytoplasma van de geïnfecteerde cel en niet in de celkern.
    Het gevonden pithovirus komt uit 30,000 jaar permafrost en heeft het toch maar mooi ‘overleefd’.
    Ik weet het niet, maar ik blijf van mening dat virussen de schakel zouden kunnen vormen tussen ‘dode’ en ‘levende’ materie.
    Of de sequentie RNA-wereld, Virus-wereld en de eerste cellen de juiste is, is blijkbaar onderwerp van discussie. Ik zet in op Patrick Forterre.

  13. gert korthof juli 12, 2014 om 21:29

    Marleen zei “Ik zet in op Patrick Forterre”: het is geen voetbalwedstrijd of songfestival hoor! Het probleem met Forterre is dat hij veel van virussen afweet, en daardoor ‘partijdig’ is. Hij heeft al besloten dat virussen levend zijn, en past zijn definitie van leven daar aan aan. Maar dat is een foute werkwijze, je moet eerst een degelijke goed doordachte definitie opstellen (of overnemen) en die vervolgens consequent toepassen op alles en niet omgekeerd. Ik moet zijn artikel ‘Defining Life: The Virus Viewpoint’ nog eens nauwkeurig lezen. Volgens rommelt hij maar wat aan met definities.

    Marleen zei: reuzenvirussen toch nog een behoorlijke autonomie. Dat is subjectief. Je moet eerst criteria opstellen en dan toepassen. En vergeet niet dat je niet alle virussen over 1 kam hoeft te scheren: sommige vallen beter onder de definitie leven dan andere, en andere helemaal niet. Het is misschien onbevredigend maar misscien is de grens tussen levend en niet-levend wel gradueel! En moet je de meerderheid der virussen wel super-parasitaire organismen noemen. En de kleinere virussen zijn eigenlijk alleen maar DNA of RNA van een paar kb lang met een eiwitomhulsel, als je die leven noemt dan zou je één gen in een eiwitomhulsel ook levend moeten noemen?

    Marleen “ik blijf van mening dat virussen de schakel zouden kunnen vormen tussen ‘dode’ en ‘levende’ materie.”
    Je zult dan moeten verklaren hoe virussen als parasitaire organismen aan de bron van het leven hebben kunnen staan! ze hebben immers ander leven nodig om te zich te vermenigvuldigen. Dan kunnen ze niet als eerste ontstaan zijn. Toch? Of zie ik iets over het hoofd?

  14. gert korthof juli 12, 2014 om 21:47

    PS: The smallest RNA viruses in terms of genome size are small retroviruses such as Rous Sarcoma virus with genomes of 3.5 kilo base pairs (kb),
    en heeft 3 genen die 3 eiwitten produceren met totaal van plm 1000 aminozuren.
    Als je iets geen leven kunt noemen dan is het wel dit virus.

    • piterfries juli 13, 2014 om 08:14

      Ik heb er eens over nagedacht wat mijn definitie van leven zou zijn.
      Ik kom op iets als ‘een entiteit die zichzelf in stand houdt met een stofwisselingsproces, en in staat is zichzelf te vermenigvuldigen’.
      Elk virus valt dan onder de definitie.

  15. Marleen juli 12, 2014 om 23:52

    Gert, de hypothese van Patrick Forterre is dat virussen en de protoeukayoten tegelijk voorkwamen. Koonin gaat nog veel verder en schrijft hier, dat virussen met eiwitcapsiden een ‘self’ vormden rond de ‘selfish’ (genetische) elementen.
    Het is een interessante hypothese en zou een schakel zijn tussen ‘dode’ materie en het leven. Het is dan inderdaad de vraag of virussen als dood of als levend moeten worden beschouwd. Ze zitten er als het ware tussenin.

    Ik zie alleen niet goed hoe deze met de theorie van Nick Lane kan samenvallen over het ontstaan van leven in de poriën van de ‘schoorstenwanden’ van de hydrothermal vents.

  16. nand braam juli 13, 2014 om 00:06

    “Het is een interessante hypothese en zou een schakel zijn tussen ‘dode’ materie en het leven. Het is dan inderdaad de vraag of virussen als dood of als levend moeten worden beschouwd. Ze zitten er als het ware tussenin.”

    Zie ook:

    http://www.microbiologie.info/Leeft%20een%20virus.html

  17. gert korthof juli 13, 2014 om 09:28

    Nand, dank voor je link.
    Het is een erg kort stukje, maar het grappige is dat ze in feite zeggen dat virussen soms levend zijn. In een gasheer zijn ze levend, daarbuiten niet. Volgens hun visie maakt het niet uit of virussen klein of ‘giant’ zijn.
    Het bezwaar van hun benadering is dat ze focussen op één aspect: de informatiedrager DNA of RNA. Als die wel of niet actief is, is ‘het’ levend. Maar, het kan wel zijn dat het DNA actief is in de gastheer, en dat is uit medisch oogpunt natuurlijk belangrijk, maar er wordt alleen ontzettend veel DNA gerepliceerd, er drijven honderden kopieën van het virus DNA in de gastheercel, en er worden kapsid eiwitten geproduceerd die ook weer ronddrijven in de gastheercel. En een gedeelte van het DNA gaat in capsid mantel zitten. Is dat hele zooitje ongeregeld ‘leven’? hoe onderscheid je dat met levensprocessen van de gastheercel? doet het virus DNA iets of wordt alles door de machinerie van de gastheercel gedaan?!

    Ze laten hierbij dingen weg die essentieel zijn voor leven: o.a. leven is een ruimtelijk begrensde eenheid, die zichzelf in standhoudt dmv een eigen energievoorziening die onder controle staat van een eigen informatiedrager. Het virus in de gastheercel parasiteert op de grondstoffen, de energie en de machinerie van de gastheer, en bestaat eigenlijk alleen als losse onderdelen van een virus die nog geassembleerd moeten worden.
    Die pagina is te kort, neem ter vergelijking deze pagina op hun eigen site:
    http://www.microbiologie.info/Verschil%20tussen%20bacterie%20en%20virus.html
    die is al veel genuanceerder en informatiever.

    • Gert juli 13, 2014 om 09:59

      Marleen, Nick Lane houdt zich bezig met energiebronnen, Koonin met informatiedragers. Ze hebben elkaar nodig!

    • Gert juli 13, 2014 om 10:13

      “zodat stoffen die de groei van virussen in het lichaam remmen ook ingrijpen op onze eigen stofwisseling” jouw link
      Nand, dit verraadt alles! Het virus heeft geen eigen stofwisseling! Het is ONZE stofwisseling!

  18. Marleen juli 13, 2014 om 10:51

    Gert, ja inderdaad. Ze zouden met elkaar moeten praten. Nu las ik ondertussen in het bijzonder interessante artikel van Patrick Forterre dat jij aanhaalde ‘Defining life: The virus Viewpoint’ (waarvoor heel veel dank), dat hij ook schrijft over de ‘infectie’ van Archaea door virussen in de hydrothermale bronnen dus wellicht zijn ze al met elkaar aan het praten.

    Ook Nand, volgens mij kijken jullie teveel naar de huidige situatie, waarin virussen uitsluitend ‘parasitair’ zijn. We moeten daarentegen proberen om in gedachten terug in de tijd te gaan waarin er een wereld was met uitsluitend RNA, virussen en de eerste eencelligen. Tegenwoordig zijn virussen 10x zo overvloedig als bacteriën. Ik zal zien of ik wat interessante citaten kan vinden, waar over te discussiëren is, maar ik kan iedereen die hier reageert aanbevelen dat artikel van Forterre zelf goed te lezen. Ik zet nog steeds op hem in.

    Het is hier integraal en gratis te vinden.

  19. Marleen juli 13, 2014 om 11:47

    Voor wie weinig tijd heeft, hier een lijst met de belangrijkste punten:

    Enkele citaten uit het artikel van Patrick Forterre. “Defining life: The virus Viewpoint”.
    Hij schrijft reeds in het abstract het volgende:

    “I propose to define an organism as an ensemble of integrated organs (molecular or cellular) producing individuals evolving through natural selection. The origin of life on our planet would correspond to the establishment of the first organism corresponding to this definition.”

    Natuurlijk past een virus hier ook in.

    “It has been realized quite recently that viral particles are by far the most abundant biological entities on our planet. Indeed, they are ten times more abundant than bacterial cells in the upper ocean.”

    Hij zegt vervolgens dat dit niet verrassend is aangezien veel unicellulaire organismen door meerdere ‘soorten’ virussen geïnfecteerd zijn en elke infectie grote aantallen virale deeltjes produceert.

    Ook interessant:
    “The virions produced by ATV (Acidianus-Tailed-Virus) infected cells are lemon-shaped particles that can be stored for months at room temperature without any change in their morphology. However, as soon as there are incubated at high temperature (above 70°C) they undergo a drastic structural reorganization, with the formation of two long tails at opposite ends of the central body.”

    Dit suggereert wel degelijk een vorm van leven. Het virion reageert namelijk op externe stimuli.

    (“The unique archaeal viruses, isolated from terrestrial hot springs and infecting organisms living at temperatures between 79 and 105°C, are not just mere curiosities.” Dit geeft aan dat er ook in de hete bronnen virussen zijn die Archaea infecteren.)

    Ook belangrijk:
    “…genomic data have shown that the huge majority of viral genes have no cellular homologues, indicating that viral genes represent a unique pool of genetic diversity.”

    En verder:
    “genomic data have shown that the huge majority of viral genes have no cellular homologues, indicating that viral genes represent a unique pool of genetic diversity”
    “The confusion between the virus and the virion was first criticized by Claudiu Bandea who considered that the intracellular phase of the virus life cycle is the ontogenetically mature phase of viruses (Bandea 1983). As Bandea wrote in a landmark paper “in this phase the virus shows the major physiological properties of other organisms: metabolism, growth, and reproduction. Therefore, life is an effective presence” “

    “The viral factories of the mimivirus are spectacular and their size is similar to the size of the nucleus of the virus host, the amoebae Acanthameba polyphaga”
    “Jean-Michel Claverie pointed out that the viral factory corresponds to the real viral organism, whereas the virion corresponds to the mechanism used by the virus to spread from one cell to others and that to confuse the virion with the virus would be the same as to confuse a sperm cell with a human being (Claverie 2006)”

    Belangrijk: The question, “are viruses alive?” is typically a philosophical question, meaning that it is our choice to decide if viruses are living entities or not

    “Viruses have co-evolved with members of these three domains according to the scheme of Darwinian evolution”!

    En tot slot: “Although the definition of life is a philosophical question, the choice of a definition has a great impact in the definition of scientific programs. The definition of life proposed here implies that the goal of biology should be to explore and understand exhaustively (via combining reductionist and integrative approaches) the mode of existence of living organisms and to understand their history (evolution being the cornerstone of biology). Above all, a program to study “the origin of life” should focus on looking, theoretically and experimentally, for the mechanisms that led to the emergence of the first living organisms on our planet.”

    Het is een mooi artikel.
    Gert, volgens mij rommelt Patrick Forterre niet wat aan met definities. Hij doet het keurig.

  20. gert korthof juli 13, 2014 om 14:46

    Marleen, in het kort: Forterre geeft een hele serie definities achter elkaar (!) dat is op zich al verwarrend! maar eentje er van is: So I would give the following definition of life: ‘life is the mode of existence of living organisms’. Gewledig informatief. De uiteindelijke definitie die hij lijkt te geven is inadequate. Ik moet het hier even bij laten, want ik wordt weggeroepen.

  21. gert korthof juli 13, 2014 om 16:34

    Marleen, daar ben ik weer: Forterre: weer een definitie: “life is the mode of existence of ribosomal and capsid encoding organisms (REO and CEO)”. Dit is dus een tweedeling. Dus REO’s en CEO’s sluiten elkaar uit. Maar dat wil toch zeggen dat CEOs (virussen) geen ribosomen hebben? Dus dat ze geen eiwitten synthetiseren? Maar als ze dat niet doen, dan zijn ze geen zelfstandig levende entiteiten, want ze hebben een gastheercel nodig die dat doet, en die doet dat met zijn eigen metabolisme. Heb jij of Forterre niet gesuggereerd dat giant virusses wel eiwitten kunnen synthetiseren?

    Zijn (voorlopig) laatste definitie van leven:
    “A living organism can thus be defined as: “a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection”.”
    Dat laatste hoort niet in een definitie van leven thuis. Ten eerste: als ik je een reageerbuisje geef met iets er in (eventueel afkomstig van een andere planeet) waarvan je moet vaststellen of er leven in zit, hoe stel je dan vast of het “individuals evolving through natural selection”? Je zult er dan experimenten mee moeten doen of het gedurende langere tijd observeren. En wat als er geen natural selection, maar alleen genetic drift plaats vindt? En wat als hij helemaal niet muteert? (living fossiels en zo). Zie je? Dat zijn redenen waarom Ganti ‘evolving’ een potentieel kenmerk noemt en niet een primair kenmerk van leven.

    Een paar regels verder: “…but also involved in the entrance and exit mechanisms of virions in and out of the cell.” Daar komt het woord ‘cell’ op eens te voorschijn. Maar die komt niet voor in de definitie! Hoe zit dat? Ten tweede: in and out the cell suggereert parasitisme en dat is het natuurlijk ook. Als een parasiet in essentiele mate afhankelijk is voor zijn voortbestaan van een ander, en zelf helemaal niets kan synthetiseren, dan is het geen zelfstandig leven.

    En dit: “a collection of integrated organs (molecular machines/structures)”: is een vage omschrijving. Het woord ‘organs’ is nogal ongelukkig, zeker voor een virus. Is een capsid een orgaan? het DNA een orgaan? Bovendien: een orgaan kennen we als onderdeel van een levend organisme. Dus Forterre definieert ‘leven’ met een begrip dat alleen betekenis heeft in een levend organisme (een soort cirkel). Ook een ongelukkig woordkeuze.

    Ik houd het hier even bij. Ben benieuwd wat je er van vindt!

  22. Marleen juli 13, 2014 om 17:29

    Gert,

    Er moet wel onderscheid gemaakt worden tussen definities van wat een organisme is en wat leven is. Het lijkt erop dat je Forterre wat dat betreft fouten toewijst terwijl die er niet zijn. Hij doet een poging en is zich er bewust van dat het een poging is.

    Als ik de definities van Gand volg, dan heeft hij voor elk afzonderlijk geval (zaadje, muilezel) iets moeten toevoegen. Dat schiet ook niet op.

    Er zijn heel wat parasieten die hun levenscyclus niet kunnen voltooien zonder hun gastheer. En die worden wel degelijk als levende organismen beschouwd.

    Wat Forterre illustreert is dat virussen, zodra ze in het cytoplasma zitten, hun cyclus voltooien, zich reproduceren en vervolgens net zoals sporen van schimmels en zaadjes van planten zich via de lucht of vloeistof verspreiden. De virions zijn wat mij betreft net zo levend als zaden en sporen. In zaden zit een embryo dat wel degelijk een wellicht slapend metabolisme heeft. Of, een cyste van een parasiet is ook een goed voorbeeld.

    Hij probeert dat duidelijk te maken, maar kan als wetenschapper geen vreemde vergelijkingen maken zoals ik hierboven doe en is daarom genoodzaakt zich te beperken tot het virus.

  23. Marleen juli 13, 2014 om 18:01

    Gert, had je deze foto gezien? Al was het alleen maar om een idee te krijgen van hoe zo’n virusfabriek eruit ziet. VF= virusfabriek; N=nucleus; V= virion. (Helaas is het een kleine afmeting, maar misschien kun je zien dat de virusfabriek hier dezelfde grootte heeft als de celkern, opmerkelijk):

    mimivirus in amebe

  24. gert korthof juli 13, 2014 om 19:11

    Marleen, “a collection of integrated organs (molecular machines/structures) producing individuals evolving through natural selection”.”

    Hier is een veel fundamenteler bezwaar tegen het incorperen van evolutie in het begrip ‘leven’: evolutie is een eigenschap van populaties niet van individuen! Dat moet je bekend voorkomen! Een individu gaat dood. Als een individu, een cel, een organisme levend is kan en mag er in de definitie op grond waarvan dat bepaald is nooit het begrip evolutie voorkomen.
    (Evolueer jij?!? Nee? Dan ben je niet levend! Geen enkel individu evolueert.)

    Je reactie van juli 13, 2014 om 17:29 is niet een serieus antwoord op mijn bezwaren tegen Forterre.

    Ik vrees dat het heel werk is om je te overtuigen! Dat ga ik vanavond niet redden. En ik vrees dat je voor Forterre gekozen hebt, en dat je daar bij blijft.

  25. Marleen juli 13, 2014 om 19:15

    Gert, het is niet dat ik je niet begrijp. Je bent heel duidelijk, maar het is waarschijnlijk vergeefse moeite. Ik zit al jaren achter Forterre aan😉

    Nu zal ik je het artikel van hem sturen waar dit plaatje uitkomt.

  26. harry pinxteren juli 15, 2014 om 12:56

    marleen, gert

    interessante discussie, vooral het onderscheid dat je moet maken tussen de definitie van leven en van een organisme.

    Het valt op dat de naam Schroedinger niet één keer is genoemd, terwijl wat die schrijft in “What is life?, toch aardig relevant is voor deze discussie. Tenminste, dat denk ik. Of achterhaald?

    What is the characteristic feature of life? When is a piece of matter said to be alive? When it
    goes on ‘doing something’, moving, exchanging material with its environment, and so forth, and
    that for a much longer period than we would expect of an inanimate piece of matter to ‘keep
    going’ under similar circumstances. When a system that is not alive is isolated or placed in a
    uniform environment, all motion usually comes to a standstill very soon as a result of various
    kinds of friction; A permanent state is reached, in which no observable events occur. The physicist calls this the state of thermodynamical equilibrium, or of ‘maximum entropy’. …. (…) IT FEEDS ON ‘NEGATIVE ENTROPY’

    In een lange noot legt Schroedinger uit dat de technische term hier niet negative entropie maar vrije energie is, maar dat hij bang is dat die misschien verkeerd opgevat zal worden als ‘epitheton ornans’. En daar heeft hij wel gelijk in: wij zijn ook echt de enige aap die zoiets kan. Maar negatieve entropie, dat is ook een mooie!😉

    http://whatislife.stanford.edu/LoCo_files/What-is-Life.pdf

  27. Marleen juli 15, 2014 om 14:03

    Harry,

    Schrödinger kwam al eerder langs bij Gert, maar ik heb hem nog niet kunnen lezen. Ik kreeg de indruk dat Schrödinger voor de fysici is als Darwin voor de biologen. En hij had eigenlijk niet misstaan in het voorgaande blog over kwantumbiologie. Ik moet zijn tekst nog doornemen. Omgekeerde wereld, eerst bloggen en dan lezen zul je denken, maar aangezien je toch niet alles kunt weten over een onderwerp moet je keuzes maken.
    Zodra ik het gelezen heb (de eerste pagina is goed te begrijpen), laat ik van me horen.

    Het onderscheid tussen het definiëren van leven en van wat een organisme is, is een intuïtieve. Een organisme wordt wel gezien als een levend wezen met een eigen metabolisme, terwijl virussen dat, tenminste in een bepaalde fase van hun cyclus, niet hebben. Daarom zullen de definities uiteen kunnen lopen.

    Bedankt voor je link.

  28. harry pinxteren juli 15, 2014 om 16:54

    marleen,

    je kunt moeilijk eerst alles lezen voor je wat zegt! En je intuitieve onderscheid is zo vreemd nog niet, want filosofen maken in ontologische discussies- en die voer je hier toch wel een beetje, onderscheid tussen type en token: intuitief gezegd, tussen de algemene, abstracte unieke eigenschappen en kenmerken (type) van iets en zijn concrete instantiaties (tokens). In de linguïstiek is het onderscheid ook heel gangbaar. Je bent een geboren linguïst en filosoof!

  29. Marleen juli 15, 2014 om 18:26

    Harry, dank je, ik ga er van blozen.

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: