zakelijk

Virus, een kleine studie

 

Avondklok

Zaterdagavond gaat de avondklok in. Dat heb ik nog nooit meegemaakt in alle achtenzestig jaar dat ik leef.

De reden is: de ziekte Covid-19, veroorzaakt door coronavirus SARS-CoV-2.

Wat is dat voor een wezen dat het hele 'menselijke bedrijf' op aarde stil zet? Het coronavirus. Een virus. Virus, wie of wat ben jij? 

Hoe kan ik mijzelf ontdoen van vage voorstellingen, angsten, vooropgezette meningen zoals: zie je wel, is allemaal de schuld van de industriële ontwikkeling op alle gebieden (mijn stokpaardje) en zie je wel: je moet ook niet duizenden dieren in een 'geen-daglicht-hok' houden en zie je wel: al die auto's en al die vliegtuigen, al dat gereis, neem toch de fiets. Virus, wie of wat ben jij?

Wel, gewoon studeren. Gebruik maken van al mijn boeken en artikelen op internet. De vraag te lijf gaan met alle hersens die ik heb. 

Elke dag een fotootje van 'de gewone wereld' die ook nog bestaat, dat lijkt mij ook wel iets. Er is ook nog een andere wereld dan die van mondkapjes en anderhalve meter en welles nietes nut van alle maatregelen enzovoort. Welkom bij Virus, een studie. Hier is het eerste fotootje. Deze valk 'woont' ergens langs het dijkje waar ik graag fiets, en waar ik tegenwoordig nog meer graag fiets sinds ik vrijwel elke dag de valk tegenkom. Hij of zij zit op een boomtak, op een weidepaaltje, op een verkeersbord, enfijn, wenst uitzicht. De wegvliegfoto is wazig maar plaats ik toch, vanwege hoe mooi ik de kleur van deze vogel vind als hij/zij vliegt.

vergroot 75

vergrootvliegtweg

 

 

 

 

Biology, van Gerald en Teresa Audesirk

Ik sla er mijn dikste biologieboek op na. Biology, life on earth, third edition, Gerald Audesirk, Teresa Audesirk. Dit boek kreeg ik in de negentiger jaren van Jan Meurs. Eigenlijk was het voor ons allebei, maar het 'mocht bij mij blijven'. Het kostte destijds 65 gulden. Het boek telt meer dan 1000 bladzijden.  

Virussen 
Virussen passen in geen enkele indeling van 'leven op aarde'. Ze bestaan uit een stukje RNA of DNA, verpakt in een mantel van eiwitten. 
Ze kunnen niet bewegen en ze kunnen niet groeien. Ze kunnen zich alleen maar voortplanten in een gastheercel.  
De Audesirk's zeggen: 'De virussen hebben er uiteraard geen enkele last van dat wij in verwarring zijn over hen. Ze gaan rustig door met hun succesvolle bestaan als de ultieme parasiet in een (dierlijke of plantaardige) cel.'
In welke voedselrijke omgeving ze ook zouden zitten, ze kunnen niet groeien, ze kunnen zich niet delen. Echter, het eiwitomhulsel is specialist in het binnendringen van een specifieke gastheer, waarbinnen ze dan alsnog een soortement van tot leven komen. Zo gauw het virus in de gastheercel zit, neemt het stukje RNA of DNA het voortouw. De gastheercel wordt gedwongen om deze genetische code te lezen en nieuwe virussen te produceren met deze code. De virussen worden razendsnel gevormd, de cel barst en de virussen bezetten de naburige cellen. 
Op Nemokennislink staat een overzicht van virussen 
De minderheid bestaat uit DNA-virussen bv pokkenvirus, herpesvirus, virus die ziekte van Pfeiffer veroorzaakt, evenals virussen die betrokken lijken te zijn bij sommige vormen van kanker; deze virussen 'ondergedoken' in een cel leven, ze hebben een groot vermogen om het immuunsysteem van hun gastheer stop te zetten.
80% van de ons bekende virussen zijn RNA-virussen, onder te verdelen in dubbelstrengs, enkelstrengs negatief (bekend van de influenza), enkelstrengs positief (verkoudheid, en het coronavirus) en retro-virussen die via enzymen hun RNA in het DNA van de gastheercel kunnen doen belanden die dan weer nieuw viraal RNA kan vormen. Een bekende retrovirus is hiv, veroorzaker van aids.

Naast virussen bestaan er viroïden en prionen
Viroïden beschikken niet over een eiwitmantel. Het zijn 'losse' stukjes RNA. Ze kunnen ziektes verwekken in aardappels, komkommer, avocado, - dan bezetten ze dus een plantencel en laten zichzelf reproduceren - en wellicht ook in dieren (en dus ook in ons). Een prion is een enkel eiwit (geen RNA dus, geen eiwitmantel), dat klaarblijkelijk beschikt over het vermogen om een gen aan- of uit te zetten, zodat er een enzym aan het werk gaat om deze eiwitten te maken. Of misschien werken ze zelf als enzym. (Het boek dateert uit 1993, allicht is de wetenschap inmiddels verder). Prionen veroorzaken bijvoorbeeld Scrapie, en de Jacob Creutzfeldt ziekte, ziekten die ons zenuwsysteem degenereren (zoals bijvoorbeeld ook Alzheimer; hebben prionen hiermee verband? vraagt dit boek uit 1993).  

De oorsprong van virussen, viroïden en prionen
kennen we niet. De schrijvers van Biology - 1993 - denken niet dat ze voorlopers van leven zijn, aangezien ze zichzelf niet kunnen reproduceren. Misschien zijn het 'zoek geraakte' fragmenten van genetisch materiaal. 

 

biology boek

 

 

Op bladzijde 738 in Biology lees ik hoe griepvirussen JUIST binnen 'kringlooplandbouw' kunnen muteren. 

Griepvirussen kunnen snel veranderen, waardoor ze niet meer herkend worden door ons afweersysteem. Het vaccin van de jaarlijkse griepprik anticipeert op de 'waarschijnlijke' virus van dat jaar. Meestal hebben ze het goed, soms niet en dan werkt de griepprik niet. 
Er kunnen ook compleet nieuwe griepvirussen ontstaan, waar nog geen vaccin tegen bestaat en waar wij - mensen - nog geen afweer tegen hebben. Zo was er bv de Spaanse griep van 1918-1920, de Aziatische griep in 1957, de Hongkonggriep van 1968. (De Mexicaanse griep van 2009 staat nog niet in dit boek uit 1993). Waarom ze 'Aziatische' of 'Hong Kong' griep heten? Omdat veel mutaties in Zuid-Oost Azië ontstaan. De reden is dat veel boeren in Azië - en vooral in het zuiden van China - geïntegreerde boerderijen hebben. Gras, varkens en eenden die dit gras eten, visvijvers die verrijkt worden met de uitwerpselen van de eenden en de varkens zodat er geen visvoer van buitenaf hoeft te worden ingekocht.
Welnu, de eenden kunnen geïnfecteerd zijn met een virus, die heel erg op onze griepvirus lijkt. Evenwel, eenden en mensen kunnen elkaar niet besmetten. Ze kunnen wel allebei een varken besmetten en - heel soms, misschien 3 keer in de honderd jaar, zegt het boek Biology - kan dit leiden tot een gemuteerd virus met zowel RNA van het menselijke virus als RNA van het vogelvirus. Dit gemuteerde virus kan weer van een varken op een mens overgaan en zo kan dus dit prachtige systeem van kringlooplandbouw helemaal verkeerd uitpakken. Op de site van de FAO vond ik zeer helder de werkwijze in China beschreven. Ik vraag me dus af, of virussen als ziekteverwekkers altijd overal bestaan hebben, ook - vooral? - waar dieren en mensen samenleven? De foto hieronder is een schermafbeelding, behorende bij het FAO artikel.

 

vis eend boerderij

 

 

In onze 21e eeuw is er een toenemend risico op een pandemie (=wereldwijde epidemie), waarom?

Het antwoord op de vraag hierboven (zijn er altijd ziekteverwekkende virussen ontstaan door samenleving mens/dier?) wordt helder uiteengezet door  Marion Koopmans, viroloog. Zij stelt dat door de volgende ontwikkelingen de virussen zich gemakkelijker en beter kunnen verspreiden:

  • 1. bevolkingsgroei en verstedelijking en het ontstaan van megasteden
  • 2. toename voedselproductie en veehouderij
  • 3. wereldwijd reizen en handelen
  • 4. de vergrijzing
  • 5. veranderingen in klimaat en ecosysteem. 

 

 

De wereld van virussen is ontzagwekkend.

Onze associatie is misschien - de mijne in elk geval, in deze tijd - : ziekteverwekkers. Maar gelukkig, haal maar opgelucht adem (doe ik ook): de meesten zijn dat niet. Integendeel, zij zijn ontzettend belangrijke 'voortduwers' van de evolutie, 'zenders' van genetisch materiaal, 'innovatievelingen'. Dat lees ik in het super artikel in Frontiers in Microbiology, 19 maart 2019 in het artikel 'Viruses and Evolution - Viruses First? A personal Perspectieve.' Dit artikel is van Karin Moelling en Felix Broecker. Het is fascinerend, virussen zijn juist zeer flexibele wezens, juist dankzij hun 'onbestaan' als vorm (als ik het zo mag zeggen). Ik ben gisteravond begonnen aan dit artikel en ik werd geheel vrolijk, zelfs toen ik eenmaal in bed lag was ik bevangen door het besef dat ik ineens de 'ruime' kant van de virussen kon zien. Een soort totale verbazing over de ingenieusheid van leven en kosmos. Moeilijk zomaar na te vertellen, maar ik zal de komende dagen een poging wagen.

 

wolken

 

 

Exoplaneten

Het begin van dit artikel van Moelling en Broecker gaat als volgt: met de ontdekking van steeds meer exoplaneten - planeten die niet om 'onze' zon draaien - en het besef dat daar wellicht ook 'leven' aanwezig is, is opnieuwe de vraag: wat is het begin van leven en hoe is dit geëvolueerd?
Globaal zijn er drie denkwijzen over 'levensbegin': Virus first, Proteïns first of Metabolism first. 
In dit artikel gaat het dus over 'Virus first'. 
Virussen zijn de meest voorkomende biologische 'wezens' op aarde. Ze bevinden zich in onze omgeving, in de zee, in de grond en in alle levende wezens.
Retrovirussen (wordt nog uitgelegd) hebben bijgedragen aan ongeveer de helft van onze genoom volgorde en aan de evolutie van de placenta bij zoogdieren. Moderne virussen laten de evolutie zien vanaf de RNA-wereld tot en met de DNA-eiwitten wereld. Tot hoever gaat de werking van virussen terug? De vroegste 'wezens' (entities) die konden repliceren en evolueren zijn de ribosomen (zie hierna) of viroīden (zie hierboven). RNA laat allerlei aspecten van leven 'zien' ('doen') en beïnvloedt onze genen-werking tot de dag van vandaag. DEZE SIMPELSTE STRUCTUREN ZOUDEN MODELLEN VAN LEVEN KUNNEN VERTEGENWOORDIGEN DIE GEBASEERD ZIJN OP STRUCTUUR INFORMATIE EN NIET OP GENETISCHE INFORMATIE. 

 

STRUCTUUR

BOOM

 

 

 

Avondklok gisteravond

Zelfs in huis voelden we alsof de stilte neerdaalde. 
Het was 21 uur, 23 januari 2021.
Wij lazen en daar zijn we rustig mee doorgegaan. 
Morgen verder over ribosomen, nul genen en toch geschikt kandidaat om aan de wieg te staan van 'leven'. 

lezen 

 

 

(Met kleinkind gediscussieerd. Leuk. Sluit aan op interview wat ik vorige week las in NRC. Lees hier het interview van Jannetje Koelewijn met Marli Huijer. Marli Huijer zegt hier dat ze gehoopt had, dat het kabinet gewoon verder had ingezet op die anderhalve meter, op 'hoe kunnen we mensen doordringen van het belang hiervan, voor zichzelf en voor de ander?' De lockdown vindt Marli Huijer een verkeerde maatregel (de avondklok was toen nog niet ingesteld, IB). Jongeren moeten naar school kunnen, studenten moeten elkaar ontmoeten, mensen moeten elkaar kunnen ontmoeten. Licht iedereen voor over die anderhalve meter afstand houden, dat deden de mensen vroeger ook als er 'een ziekte heerste'. Hulde aan Jannetje Koelewijn en Marli Huijer en NRC van 15 januari j.l.)

marli huijer

 

 

Francis Crick: De oorsprong van het leven op aarde

Dit boek is in 1981 geschreven. Voordat ik iets over ribosomen kan begrijpen, moet ik eerst dit boek weer opnieuw inkijken. Francis Crick wordt in het artikel van Moelling en Broecker trouwens ook aangehaald als iemand die al heel vroeg voorspelde dat RNA de eer zou kunnen krijgen om aan de wieg van leven te staan. 
Surprisingly, it was Sir Francis Crick, one of the discoverers of the DNA double-helix, who stated that he would not be surprised about a world completely built of RNA. A similar prediction was made by Walter Gilbert (Crick, 1968Gilbert, 1986). What a vision! Our world was almost 50 years later defined as “RNA-protein” world (Altman, 2013). One can speculate our world was built of ribozymes or viroids, which means “viruses first.
Wat is DNA. Wat is RNA. Wat zijn virussen. En wat 'doen' ribosomen? 

Eerst nog weer verder terug, eiwitten, 20 aminozuren als 'chemische taal'. 
Een groot gedeelte van de struktuur en van de machinerie van onze cellen is gebaseerd op 1 familie moleculen: de eiwitten.
Eiwitten regelen alles in levende cellen: stofwisseling, transport en communicatie van de cellen in alle levensvormen. Direct en indirect zijn ze dus betrokken bij alle levensprocessen.
Een eiwitmolecule is een macromolecule, waarvan het aantal atomen tot in de duizenden kan oplopen. Elk eiwit zit nauwgezet in elkaar, met elk atoom op de juiste plek. Zo'n enorme lange polypeptideketen (peptide is eiwit) vouwt zich op tot een drie-dimensionaal geheel. 
De machinerie in een cel bouwt deze polypeptide ketens, door een hele speciale verzameling kleine moleculen - de aminozuren - aaneen te rijgen. Aan de 'ruggegraat'kant zijn ze hetzelfde, aan de 'zijketen'kant verschillen ze. Verrassend: er zijn precies 20 aminozuren die gebruikt worden om tot keten aaneen te rijgen en deze verzameling is overal in de natuur hetzelfde, 
'Leven' gebruikt een combinatie van 20 aminozuren. (Er zijn er meer, maar wij - eencelligen, planten, dieren - beperken ons tot 20 aminozuren.). Crick: De verzameling van 20 is zo algemeen, dat de keuze ervan lijkt te dateren van zeer dicht bij het ontstaan van alle levende dingen. 
Eiwitten zijn dus een aaneenrijging van aminozuren.
20 aminozuren zijn de 'chemische' taal om eiwitten te maken.

De tweede 'taal', die ook weer uniform is: die van DNA en RNA
Genetische informatie is vastgelegd in twee nauw verwantte reuzenketenmoleculen, de kernzuren of nucleïnen DNA en RNA. 

DNA = Denoxyribo-Nucleic Acid - desocyribonucleïnezuur.
Het eerste is de suiker 'Desoxyribo' oftewel oftewel ribose met een oxygroep te weinig. 
'Nucleïne' omdat het iets is dat IN de kernen van cellen gevonden wordt.
'Zuur' omdat het fosfaatgroepen bevat, die in normale omstandigheden een negatieve lading dragen. 
De suiker/fosfor vormt de ruggegraat. Aan elke suiker zit een zijtak vast. De zijtakken verschillen, maar er zijn maar vier hoofdsoorten. Deze vier zijtakken ('basen') worden aangeduid met hun beginletters en zijn: Adenine, Guanine, Thymine en Cytosine. A kan gemakkelijk paren met T en G met C (de ene is groot, de andere is klein; ze verbinden met elkaar in de dubbele streng DNA waarbij de ruggegraten zich dus aan de buitenkanten verbinden en de zijtakken aan de binnenkant. Deze A-T en G-C verbinding is lossig, de 'rug' zelf is zeer stabiel.) De base-volgorde langs de keten bepaalt de genetische boodschap.

RNA = Ribo-Nucleid Acid - ribonucleïnezuur
RNA bevat als base niet Thymine maar wel Uracel. 
RNA is meestal enkelstrengs.
RNA wordt constant gevormd en afgebroken, DNA is stabiel(er).
RNA bevat enkele honderden nucleotiden (bouwstenen), DNA bevat er duizenden. 

Eerst een foto van de lichte vorst vanmorgen en de sneeuw en de wandeling in de morgenzon, waarbij het ijs tot water werd. Wat mij opviel: de - wilde - paarden en de reigers en de - wilde - ossen nemen echt de tijd om heel lang in de morgenzon te staan. Ze stonden bewegingsloos. 

 

ijs

 

  zwanen en boot

 

 

Om 'tot leven te komen' moeten deze twee 'talen' worden gecombineerd, 

namelijk die van de 20 aminozuren en hun volgorde EN die van de vier basen en hun volgorde. Hoe gaat dit in z'n werk?
Eerst wordt in de celkern het DNA gekopieerd naar messenger RNA - mRNA. Dit heet transcriptie.
mRNA vertrekt uit de celkern naar het cytoplasma - de vloeistof rondom de kern - in de cel.
In dit cytoplasma zitten ribosomen. EEN RIBOSOOM VERTAALT DNA NAAR EIWIT. Deze ribosomen bestaan uit twee componenten: een klein deel dat het mRNA afleest en een groot deel waarin de aminozuurketen gevormd wordt. De aminozuren zijn eveneens aanwezig in het cytoplasma. Een transportRNA 'brengt' deze naar de ribosoom. 
Crick: 'Een ribosoom duikt op de mRNA molecule, loopt er - de base volgorde lezend - langs en rijgt de aminozuren - door tRNA aangedragen - aaneen tot een polypeptide keten, die, eenmaal klaar, zichzelf opvouwt tot eiwit.' Dit heet translatie.
Nog een keer Francis Crick: 'Het is zo gecompliceerd, dat de lezer maar niet moet proberen om alle details te begrijpen. Het belangrijkste is, dat hij zich realiseert, dat ondanks het feit, dat de genetische kode bijna universeel is, het ervoor vereiste mechanisme veel te ingewikkeld is om in één klap te kunnen zijn ontstaan. Het moet vanuit iets veel eenvoudigers geëvolueerd zijn.'

RNA eerst.

'De meeste scheikundigen die op de oorsprong van het leven studeren, vermoeden dat RNA in het begin als eerste ontstond en dat DNA een latere uitvinding was. RNA is chemisch reaktiever dan DNA en het was waarschijnlijk gemakkelijker te synthetiseren onder de omstandigheden van de oer-aarde. De allereerste genen kunnen van RNA gemaakt zijn. Pas later, toen de genetische informatie in omvang toename, was het stabielere DNA nodig om de kopie in op te slaan.' (Francis Crick, bladzijde 65)

(Er zijn zeer recent ook ontdekkingen gedaan dat het eerste leven is ontstaan uit een mengeling van RNA en DNA en een eenvoudige verbinding DAP, maar ik ga eerst verder op mijn spoor.)

 

vogelhoogindeochtend 

 

 

 

Levende wezens: celkern/niet celkern, hoe zit het?

kunnen behoren tot de Prokaryoten of tot de Eukaryoten. De Prokaryoten hebben geen celkern, hun DNA bevindt zich 'los' in het celvocht. De Eukaryoten hebben wel een celkern, omsloten door een membraam. Hun DNA bevindt zich in die celkern. 

Prokaryoten
worden ingedeeld in Bacteriën (snelst voortplantende organismen onder normale omstandigheden) en Archaea (zij kunnen zich goed aanpassen aan extreme omstandigheden, zoals hoge temperatuur, zuurgraad, grote concentratie zwavel, oftewel: zij zijn aangepast aan andere en ongebruikelijke energie- en voedselbronnen.)

Eukaryoten
hebben dus een celkern. Eukaryoten kunnen eencellig zijn - Protista - of ietsje groter tot veel groter: Fungi (schimmels), Plantae (planten) en Animalia (dieren). (zie een leuk overzicht op Natuurinformatie.nl over hoe we in alle tijden 'dachten' over de indeling van leven.)

 

Soorten RNA, ook even nodig om in te zoemen op de ribosomen

mRNA = messenger RNA of boodschapper RNA
tRNA = transfer RNA 
rRNA = ribosomaal RNA

 

Ribosoom en ribozym of = een ribosoom een ribozym? 

Een ribosoom is dus een celonderdeel dat de eiwitten 'maakt' door de twee talen te combineren. De ribosomen zijn zelf ook opgebouwd uit - een groot deel - eiwitten en - een klein deel - rRNA. Alle levende cellen hebben ribosomen. De ribosomen lezen een mRNA molecuul af en vertalen dit door de juiste bouwstenen - aangedragen door de tRNA's - op de juiste plek aan de keten te rijgen, zie hierboven. 
Ribozym is een RNA-molecuul, die een katalytische rol speelt in een reactie. Katalytisch wil zeggen: het gebruikt wel, maar het verbruikt niet. Net als enzymatische eiwitten (kortweg enzymen) zijn ribozymen heel specifiek. Alleen: een ribozym is dus geen eiwit, maar het is bv. het rRNA deel van een ribosoom (zoals wij hierboven gezien hebben), maar... het kan ook viraal RNA  zijn (aha, hier arriveren we dus bij de virussen). 
Wikipedia zegt dan - evenals dus Moelling en Broecker in het grote Frontiers in Micorbiology artikel: 'Het bewijs dat RNA moleculen bepaalde reacties kunnen katalyseren, ondersteunt de hypothese dat in de evolutie van het leven er een door RNA gedomineerde fase bestond, voordat er sprake was van DNA en eiwitten. Deze hypothetische visie heet 'de RNA-wereld'. 

crick

 

 

Met Crick nog even terug naar 'algemene kernmerken van het leven. 

Bacteriën, planten en dieren zijn 'levend'. Virussen vormen een probleem. 'Daarmee komen we bij de grens tussen het levende en het niet levende.' Okay. Het meest opmerkelijk aan levende organismen zijn hun eiwitten. Ze worden gesynthetiseerd als lange ketens, die zichzelf opvouwen. Met instructie van de mRNA worden de bouwstenen van eiwitten - 20 aminozuren - in de juiste volgorde aaneen geregen. Hoeveel mogelijke eiwitten er - volgens kansberekening - zijn bij bijvoorbeeld een 'kleine' keten die 200 aminozuren lang is? Dat zijn er 10 tot de 260ste macht, oftewel een 1 met 260 nullen. Crick: 'Je kunt aantonen dat, vanaf het begin van het leven op aarde, het aantal verschillende eiwitketens, die in deze lange tijdspanne gesynthetiseerd konden worden, slechts een uiterst klein deel is van het aantal mogelijkheden.' (En dan zijn wij al zo complex; voer voor science fiction romans wie of wat we ook hadden kunnen zijn of wie of wat 'er ook zijn')
Crick voert ons nu mee in een gedachtengang 'waaraan leven moet voldoen'. Hij stelt dat levende organismen noodzakerlijkerwijs kompetitie moeten leveren, om het eten, om een partner en om leefruimte, met name met leden van de eigen soort. Ze moeten roofdieren en andere gevaren ontlopen. Dus, als een gen een grotere 'aangepastheid' voor zijn drager met zich meebrengt, dan is het waarschijnlijker dat zo'n gen in het genenreservoir van de volgende generatie aangetroffen wordt. Dit is de essentie van de natuurlijke selektie. 
Dus: er moet kunnen worden gekopieerd zogezegd, en dit kopiëren moet zo nauwkeurig mogelijk gebeuren. Anderszijds moeten er af en toe kopieer-fouten zijn, die achteraf soms gunstig uitwerken (en anders verdwijnt dit organisme, als het ongunstig uitwerkt). Kopiëring en af en toe mutatie zijn twee vereisten dus. Als een gen er bijvoorbeeld in slaagt om vlugger en vaker gekopieerd te worden - mRNA sneller aan het werk te zetten - en hierdoor meer en beter nageslacht kan produceren, kan dit een voordeel zijn. 
Tweede algemene vereiste is, dat we 'kruisvoeding' vermijden. 'In het algemeen willen we niet dat een rivaliserend organisme van het produkt van onze genen profiteert. We willen dat deze produkten alleen onze eigen genen helpen. Dit betekent dat we op de ene of andere manier een gen en zijn produkten bij elkaar moeten houden.' Dus: gen en produkten zitten in dezelfde zak oftewel een cel. (al dan niet met kern). 
Nog meer vereisten: om eiwitmoleculen te kunnen maken moeten we beschikken over een behoorlijke hoeveelheid grondstoffen. Deze moeten eventueel met hulp van een speciaal eiwit - een enzym - geschikt worden gemaakt als specifieke grondstof. Zo gaat het in een 'moderne' cel. Toen het leven ooit ontstond, moeten deze grondstoffen al in een direkt voor gebruik geschikte vorm aanwezig zijn geweest, want toen waren er nog weinig of geen specifieke katalysatoren om de 'voorraadsoep' handzamer te maken. 
Ook vereist: om eiwitten - en andere stoffen - te kunnen maken, moet er 'vrije' energie voorhanden zijn. Stel je een vijver voor of een snelstromende rivier. In een vijver is het 'doods' terwijl de rivier een levendig systeem is. Een levend systeem lijkt op een rivier: materie en vrije energie stromen naar binnen, terwijl afval en warmte naar buiten stromen. 
Vereist voor leven is dus: een gen en zijn 'produkt' moeten redelijk dicht bij elkaar gehouden worden, het systeem moet open zijn en een voorraad grondstoffen en een voorraad vrije energie voorhanden hebben. Een kopieerproces met een paar zeldzame vergissingen dus, c'est la vie. 

 

kopie

 

 

 

De film Narajama

Wie tussendoor zin heeft in een film, waarin we kunnen zien hoe de beschikbare hoeveelheid eten de beperkende factor is in een klein gehucht in Japan, zie deze prachtige film en dan in een oude versie uit 1958. Gisteravond hebben wij de film bekeken. Overleven, geschetst in alle kaalheid. De film is hier op Youtube te zien. Ondertiteld in het Engels. 
 

Alleen: als dit er allemaal nog niet was: hoe begon het dan? 

Een levend organisme vraagt opslag en kopiëring van zeer veel informatie. De enige efficiënte manier, waarop dit gedaan kan worden, is het gebruik van een kombinatie-principe. Of, zoals Crick zegt: 'De konstruktie - in zijn tijd schreven we vaak een k voor wat nu een c is - van tamelijk stabiele uitgebreide kombinaties van standaard eenheden is essentieel voor de evolutie van enige hogere vorm van leven.' 
Een andere algemene voorwaarde: het proces mag niet te langzaam zijn. Als het evolutieproces tien tot honderd keer zo langzaam was gegaan, had het niet van eenvoudig tot ingewikkeld kunnen evolueren. Dus, dit proces zou zich niet in vaste stoffen hebben kunnen afspelen, waar de reacties heel langzaam gaan. Blijven over: vloeistoffen en gassen. 
Een bezwaar tegen gasvormige toestand is, dat alleen klein moleculen gassen kunnen vormen. Aangezien een informatiedragende molecule al behoorlijk groot moet zijn, is deze waarschijnlijk niet in gasvormige omgeving ontwikkeld. Tenzij we weer toestaan dat spikkeltjes vaste materie of druppeltjes vloeistof in een gasvormige toestand rondzweven. (het bestaan van landdieren en planten toont aan, dat, als een systeem zich eenmaal ontwikkeld heeft, de natuurlijke selektie zeer ingenieus kan zijn in het overwinnen van obstakels, zoals het niet meer aanwezig zijn van water om zich heen). 
De 'gemakkelijkste' oplossing voor een leven om te beginnen is toch 'grote kombinaties' die in een vloeistof zweven.' Al het andere zou moeilijk op gang te krijgen zijn. 
AANGEZIEN KOOLSTOF HET ATOOM IS DAT - GRETIGER DAN ALLE ANDERE - VERBINDINGEN MET ANDERE ATOMEN AANGAAT, en zo een bijna oneindige verscheidenheid aan organische moleculen produceert, een aangezien water de meestvoorkomende molecule in het heelal is, die in grote hoeveelheden in vloeibare toestand aangetroffen wordt, is het niet zo verwonderlijk, dat het leven dat wij kennen gebaseerd is op KOOLSTOFVERBINDINGEN IN EEN OPLOSSING VAN WATER. (Natuurlijk, elders in het heelal kan er leven bestaan, dat gebaseerd is op andere grondstoffen, maar daar houden we ons hier verder niet mee bezig.) (Waar komt die koolstof ineens vandaan? Lees hier in wikipedia: Biomoleculen kunnen chemisch, al naargelang de verschillende soorten, uiteindelijk worden herleid tot de elementen koolstof, waterstof, stikstof en fosfor. Koolstof is dus essentieel voor levende wezens).

Langzamerhand begrijp ik iets - iets - meer van het mogelijke levensbegin. Hierna kan ik weer verder met het artikel van Moelling en Broecker, wordt vervolgd.

 

water

Terug naar Frontiers in Microbiology

en weer terug naar de eerste alinea waar de schrijvers een vergelijking maken tussen virussen - die 'parasiteren'/c.q. vanuit hun standpunt zich kunnen vermenigvuldigen in een gastheercel - en het proces van vroegere bacteriën, die zich 'omvormden' tot mitochondriën en chloroplasten. 
Mitochondriën zijn dat deel van 'onze' - van die van de eukaryoten - cellen, die middels celademhaling fungeren als energieomzetter. Ze reguleren eveneens de stofwisseling in de cel. 
In planten zorgen chloroplasten voor dit proces. Choloroplasten of bladgroenkorrels 'vangen' zonlicht en zetten hiermee koolzuurgas en water om in glucose. Naast fotosynthese zijn chloroplasten betrokken bij diverse assimilatieprocessen waaronder de synthese van vetzuren en de synthese van aminozuren. De ontwikkeling en instandhouding van het leven op aarde kan rechtstreeks gerelateerd worden aan de processen die zich in chloroplasten voltrekken.

Van oorsprong zijn het bacteriën, ze houden hun eigen DNA: mitochondriaal DNA
Mitochondriën en chloroplasten zijn te verklaren als oorspronkelijk vrijlevende bacteriën die al in een vroeg stadium van de evolutie intracellulair gingen leven, in symbiose met hun gastheer. Ze leven als 'zelfstandige' wezens, buiten de celkern. Ze bevinden zich dus in het cytoplasma van de cel. Ze hebben dan ook nog steeds hun eigen genen. Omdat veel van hun genen geen functie meer hadden in de nieuwe 'woonplaats' gingen ze - door natuurlijke selectie - verloren. Als voorbeeld: bij ons, mensen, telde de oorspronkelijke bacterie 500 genen, en heeft een mytochondrion nu nog 13 genen. 
Mitochondrion, wikipedia: In onze cellen bevindt zich dus buiten het eigen DNA gelegen in de celkern ook nog een beetje mitochondriaal DNA. Deze vijf tot tien ringvormige stukjes DNA worden met mtDNA aangeduid. Mitochondriën gebruiken dit mtDNA om hun eigen eiwitten te maken en zichzelf te dupliceren. Mitochondriën kunnen dus niet door de cel zelf worden opgebouwd maar staan in voor hun eigen reproductie.
Doordat de mitochondriën zich niet in de kern maar enkel in het cytoplasma van de cel bevinden, wordt het mitochondriale DNA enkel overgeërfd langs moederskant. In een bevruchte eicel zitten immers enkel mitochondriën van het cytoplasma van de moeder. De mitochondriën van de vader worden in de eicel afgebroken en zo worden de moederlijke mitochondriën onveranderd overgedragen op opeenvolgende generaties. Dit verklaart dus een vrouwelijke overervingslijn van kenmerken door een familie en dit moederspoor kan zo gebruikt worden voor onderzoek naar het verleden.

Endosymbiontentheorie
Prokaryoten - dus zij die geen celkern bezitten - zouden een gastheercel kunnen zijn binnengekomen als prooi of als parasiet & tot organellen (gespecialiseerd onderdeel van een cel; vergelijk de organen in ons lichaam) zijn geëvolueerd. Wederzijds voordeel, uitmondend in verplichte symbiose. Lees hier op wikipedia de heldere uiteenzetting

Deze tussenstap over de evolutie van bacteriën tot mitochondriën en chloroplasten, laat zien dat er een interessante verhouding kan ontstaan tussen een prokaryoot - in dit geval een bacterie, geen virus - en een gastheercel. Sterker nog: wie waren wij zonder de chloroplasten in de bomen en de planten en de algen enzovoort. Planten kunnen zelf overleven, wij, dieren, hebben planten nodig, om op te eten en om hun zuurstof in te ademen. Hulde aan het bladgroen. Hierna weer verder met Frontiers en de basale virussen. En om nog enig verband met de 'corona' te houden, hier hoe Groepspraktijk De Vries het helder uitlegt

bladgroen

bladgroen2

 

Tussendoor: zaterdag 30 januari 2021 was de column van Ephimenco in Trouw (weer) erg goed, ik lees ze bijna altijd met groot genoegen maar deze keer met heel groot genoegen. Vergooien we ons leven en het genot ervan door vrees voor de dood. Hier de scan van de column Opofferen, van Ephimenco

 

 

Vandaag in de bus naar kleinkind - en op de terugweg - veel gelezen en aangestreept, zoals: 'Thus, the complexity of genomes depends on the environment: poor conditions lead to increased complexity and rich environments to reduces complexity. The process demonstrated in this experiment with viral components indicates that reversion to simplicity, reduction in size, loss of genetic information and speed in replication can be major forces of life, even though this appears to be like a reversion of evolution. (reversion = omkering ib). The experiment can perhaps be generalized from the test tube to a principle, that the most successful survivors on our planet are the viruses and microorganisms, which becam the most abundant entities. Perhaps life can start from there again.'  (???? beginnen we overnieuw????)
Leven is fascinerend. Deze bomen zag ik gisteren staan langs een open plek: plenty ruimte, dus ze namen het er van. 

bomentien 

Wat weet ik nu eigenlijk en wat wil ik nog weten?

Virussen zijn 'strukturen', zijn zeer oud, zijn overal in en op en aan, zijn meesters in het bezetten en overnemen, of in het bezetten en samenwerken tot iets nieuws gunstigs. Jee, is het leven soms één en al virus? Dat zou zo kunnen zijn. Terug naar bladzijde 1 van het artikel van Moelling en Broecker. En vanaf hier dit artikel zo ongeveer volgen. 

 

Levende wereld voordat er sprake was van genetische code en van eiwit-enzymen.

Leven is waarschijnlijk simpel begonnen. De kleinste bekende bacterie is tamelijk groot. Een van de kleinst bekende - autonome - bacterie soort is de Pelagibacter ubique, met ongeveer 1400 genen. 
Er zijn elementen met 0 genen, die toch voldoen aan veel criteria voor het vroegste leven: ribozymen, (zoals we hierboven al zagen: kataliserend RNA, nauw verwant aan viroïden). Ribozymen zijn in staat om peptide verbindingen te repliceren, te splitsen, te verbinden en te vormen. Ribozymen kunnen peptideverbindingen 'maken'. Op deze manier zijn kleine peptideverbindingen beschikbaar voor ribozym activiteit. Een RNA wijziging zou peptide-nucleīnezuur kunnen zijn, PNA, lees hier meer over dit 'familielid' van RNA en DNA. Replicatie van RNA kan plaatsvinden zonder het enzym revers-transcriptase. (dus zonder dat dit eiwit-enzym al zou bestaan). Er is dus al een hele levende wereld mogelijk vanuit non-coding RNA (ncRNA) voordat de evolutie arriveerde bij de genetische code en bij eiwit-enzymen. 

 

hoog water 2

 

 

ribozymen

bestaan uit een streng RNA dat een 'haarspeld' structuur vormt - waarbij de beide delen, de baseparen, verbonden zijn door waterstof - met aan de uiteinden 'vrije stukjes' streng die 'vrij' kunnen reageren met andere moleculen. Binnen de haarspeld paart Guanine met Cytosine en paart Adenine met Uracil. (zie bovenaan de verschillen in basen tussen DNA en RNA). Deze 'haarspeldstructuren' zijn een soort quasi-'soorten' waaruit veel soorten RNA zich kan vormen, zoals bv ribozym, tRNA gelijkende moleculen en ncRNA's. RNA's kunnen zich weer binden met aminozuren (in de Muchison meteoriet, Australië, zijn 90 verschillende aminozuren geïdentificeerd, terwijl wij voor ons aardse leven maar 20 aminozuren gebruiken voor het vormen van eiwitten.) 

 

Oorsprong ribozymen

Waar de ribozymen zijn gevormd in de vroegste aarde, is speculatie. Misschien in de 'black smokers', diep in de aarde, misschien in ijs dat overgaat in water. Concluderend laten we zien dat de fysisch-chemische eigenschappen van waterijs, een chemisch eenvoudig medium dat waarschijnlijk wijdverspreid is geweest op de vroege aarde, evenals op planetaire lichamen in het algemeen 44, 45, de efficiëntie van RNA-gekatalyseerde RNA-replicatie aanzienlijk kunnen verhogen zonder de betrouwbaarheid in het gedrang te brengen. Zie een prachtig verslag hier op bioconus.com. In de onderzeese vulkanen of in ijzige omgevingen konden nucleotiden ontstaan en daaruit kunnen weer RNA of ribozymen ontstaan. 
Misschien hebben tRNA-aminozuur complexen RNA's ontdekt als mRNA's. Deze interacties kunnen bijgedragen hebben tot de evolutie van de genetische code. Opeenvolging van gebeurtenissen kan leiden tot voorlopers van primnitieve ribosomen. Ribozymen zijn het belangrijke katalytische element in de ribosomen. Dus misschien is de ribosoom een ribozyme, onder toevoeging van zo'n honderd achtereenvolgende eiwitten gedurende de evolutie. De eiwitten hebben structurerende functies en dragen indirect bij aan de enzymatische activiteit. Zijn deze - aan ribosomen gebonden - ribozymen fossielen uit de vroegste aarde? Concluderend: kleine eiwitketens kunnen door ribozymen gevormd zijn voordat er al ribosomen waren. De enkele of dubbele (twee dezelfde) aminozuren kunnen uit het heelal afkomstig zijn geweest. 

 

De pre-ribosomale stucturen zijn vergelijkbaar met de voorloper-structuren voor retrovirussen.

Retrovirussen zijn virussen die hun erfelijke materiaal opslaan in de vorm van RNA. Bij een 'infectie' - vanuit het virus bezien: bij het binnengaan - van een gastheercel wordt de in het virale RNA vastgelegde genetische code naar DNA gekopieerd. De naam retrovirussen is dus zo gekozen, omdat dit een omkering is van het normale procédé, waarbij de DNA-volgorde wordt omgezet in een RNA-volgorde. Het virus bevat een gen voor reverse-transcriptase. Dit enzym (letterlijk: enzym voor achteruit overschrijven) wordt aangemaakt in de ribosomen van de gastheercel en zorgt ervoor dat het virale RNA kan worden gekopeerd in DNA in de gastheercel. Door middel van het enzym integrase kan dit cDNA worden ingebouwd in het genoom van een gastheercel. (Ik ga nog even door want het is verbluffend hoe de evolutie dit heeft voortgebracht). Van enkelstrengs viraal RNA wordt door het enzym een streng cDNA gemaakt, deze vormt samen met de virale RNA -streng een RNA-DNA-hybride. Nu bevat de enkele DNA-streng de genetische informatie van het virus. Het virale RNA wordt losgekoppeld van het hybride waarna een nieuwe (2e) DNA-streng wordt gevormd. Deze is complementair aan het viraal DNA dat zojuist gesynthetiseerd is. De DNA-strengen combineren tot één DNA-dubbelstreng Een restrictie-enzym knipt hierna aan het 5 - eind en 3- eind van de dubbelstrengs DNA een DNA einde. Hierdoor kan het nieuwe stukje DNA ingebouwd worden in het DNA van de gastheercel., Omdat het viraal DNA nu aanwezig is in het gastheercel-DNA kan constant de virale code afgelezen worden en worden de eiwitbouwstenen van het virus gemaakt. Nieuw gesynthetiseerd viraal RNA vormt samen met een pakketje eiwitten een eiwitmantel. Deze eiwitmantel en het RNA verlaten de gastheercel door middel van insnoering. Een nieuw virus is geboren en is nu nin staat om andere cellen te infecteren. (wikipedia retrovirussen). 

 

bomenindemorgen

 

 

(tussendoor)
In Het Dagblad van het Noorden, maart vorig jaar vond ik een prachtig artikel dat virussen ruimer belicht dan alleen ziekteverwekkend. Met mooie glazen kunstwerken. Hier is de link naar het artikel in het Dagblad. Mocht je er niet in kunnen komen, ik heb het ook opgeslagen op berentschotTekst.

 

(tussendoor)
mRNA aan de basis van de vaccins.

Helder artikel gisteren in De Correspondent, van Ruben Mersch, correspondent Big Pharma. In de nieuwe vaccins zit mRNA: Zowel het vaccin van Pfizer/BioNTech als dat van Moderna werkt met een nieuwe vaccintechnologie: mRNA.  In tegenstelling tot de traditionele vaccins, waarbij een verzwakt of gedood virus ingebracht wordt om een immuunreactie op te wekken, spuit men bij deze vaccins de instructies om een bepaald eiwit te maken in. Die instructies bestaan uit een stukje genetisch materiaal, mRNA, dat in onze cellen omgezet wordt in het spike-eiwit van het coronavirus en zo je immuunsysteem voorbereidt op een aanval van het coronavirus zelf. Zijn artikel laat zien, dat de uitvinder van dit vaccin niet Big Pharma is, maar dat het de overheden en universiteiten zijn.  

(tussendoor)
Wie heeft boodschapper-RNA ontdekt? In dit ScienceDirect artikel uit 2015 - waar ik de automatische vertaler op heb losgelaten, in het Nederlands dus nu - staat o.a een prachtige getypte illustratie van Crick uit 1956 waarin hij uitsluit dat de informatieoverdracht in een cel plaatsvindt vanuit de eiwitten, en waarin hij stelt dat de informatie overdracht begint bij DNA of bij RNA en - met stippellijntjes - mogelijk ontstaat bij RNA en dan via DNA naar eiwitvorming gaat.   
Zie hieronder Francis Crick's ongepubliceerde 1956 schets van het centrale dogma. (Afbeelding: Wellcome Library, Londen.), afbeelding uit het artikel 29 juni 2015 ScienceDirect: Who discovered m-RNA?

Crick in Science direct

 

Waarom dit artikel van Karin Moelling en Felix Broecker

zo fascinerend is? De titel en de toevoeging. De titel: virussen en evolutie - virussen eerst? De toevoeging: Een persoonlijk perspectief.
Ik herhaal hier nog eens 'op een rij' wat hierboven hapsnap aan de orde is geweest.
Zoals ze zeggen in de inleiding: door de ontdekking van exoplaneten en door het idee: allemaal mogelijk bewoonbare zones, is de vraag des te interessanter: wat is de oorsprong van het leven en van de evolutie hiervan. Hun 'persoonlijke' uitwerking hiervan is: wat zou de rol van virussen kunnen zijn geweest? Virussen zijn de meest voorkomende biologische 'entiteiten' op aarde. Ze zijn overal aanwezig, in onze omgeving, de oceanen, de bodem en in elk levend wezen. Retrovirussen droegen bij aan ongeveer de helft van onze genomische sequenties en aan de evolutie van de zoogdierplacenta. (Retrovirussen zijn de enige RNA-virussen die hun RNA vertalen in een DNA-kopie, die vervolgens in het DNA van de gastheercel opgenomen kan worden. (Zie hier nog een zeer heldere indeling van virussen en klik op deze site door naar De bouw van een virus etc. ) 
Hedendaagse virussen weerspiegelen de evolutie vanaf de RNA-wereld tot de DNA-eiwitwereld. 
Hoe ver terug is de bijdrage te traceren? In het artikel laten de schrijvers zien, dat ribozymen en viroïden de vroegste replicerende en evoluerende entiteiten zijn, die aan criteria van 'leven' voldoen. Deze eenvoudigste structuren met niet-eiwitcoderende informatie kunnen het eerste 'leven' vertegenwoordigen, dat niet gebaseerd is op genetische informatie, maar op structurele informatie. 
Tegenwoordig zijn virussen parasieten, afhankelijk van specifieke gastheercellen. 
Is hun onafhankelijke 'leven' verloren gegaan, zoals dat ook gebeurd is bij mitochondriën en chloroplasten, die intracellulaire parasieten of 'endosymbionten' werden, waardoor ze de meeste van hun genen verloren?  
Is er een evolutionair continuüm tussen levende en niet-levende wezens? Virussen kunnen genen verliezen en verkrijgen. Virussen zijn essentiële drijfveren geweest in de evolutie. 
Dit kun je allemaal lezen in het artikel van Karin Moelling en Felix Broecker. De computer heeft voor mij een vertaling gemaakt, die kun je hier lezen. Let op, niet door mijzelf vertaald dus, maar door mijn hooggeachte computer. Ik blijf er nog eeuwig op doorstuderen, voor mezelf, dus niet meer verder op deze pagina.

 

In de conclusie

zeggen de auteurs dat virussen zoveel bekendheid hebben gekregen in de geneeskunde en dat wij ze 'dus' associeren met ziekteverwekkers, maar dat is verkeer. Virussen zijn 'ongekend en onvoorstelbaar' ruim, ze zijn wellicht de drijvende kracht achter de evolutie. 
De auteurs hopen dat hun tekst opgevat moet worden als een concept over eenvoudige replicerende en evoluerende entiteiten, die mogelijk voortkomen uit verschillende bouwstenen in andere omgevingen, waarbij structuur relevanter is dan volgorde.  

 

Last but not least, 

wij - zoogdieren - hebben ons bestaan te danken aan retrovirussen die ............. en een gen tot expressie kunnen laten komen, die ervoor zorgt dat de placenta-inclusief-nakomeling(en) niet afgestoten wordt van het moederdier. Lees hierover in het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde, 18 mei 2010, Virus en evolutie, Jochem M.D. Galama. 

Zijn inleiding:
Virussen zijn lang beschouwd als ontspoorde cellulaire elementen met een parasitaire voortplanting: immers, zonder cel geen virus. De explosie aan recent verkregen moleculaire data van genoom- en eiwitsequenties schept echter een geheel ander beeld: virussen bevatten sequenties die nergens anders in de biosfeer worden aangetroffen, wat moeilijk te verenigen is met het idee van een cellulaire oorsprong van virussen. Omgekeerd blijken sommige cellulaire sequenties van virale oorsprong, zoals de ontwikkeling van DNA als belangrijkste drager van genetische informatie. Recent onderzoek maakt aannemelijk dat virussen een cruciale schakel vormen in de evolutie van de cel. Dit idee betekent een grote stap voorwaarts in het inzicht in de evolutie van cellen en verklaart ook dat virussen naast cellulaire levensvormen zijn blijven voortbestaan. Virussen, die vaak louter als vijanden van hun gastheer worden beschouwd, vormen daarmee uiteindelijk een drijvende kracht binnen de evolutie.......

Deel van de conclusie
Dit van virussen afkomstig DNA kan initieel als junk-DNA overerven, maar door het eerder genoemde proces van transpositie en recombinatie uiteindelijk op een plek in het genoom belanden waar het in combinatie met andere genen tot nieuwe genproducten kan leiden die de gastheer evolutionair voordeel bieden. Voorbeelden van betrekkelijk recente datum (10-45 miljoen jaar geleden) zijn de ontwikkeling van specifieke immuniteit en van de placenta. De voor het immuunsysteem zo belangrijke enzymen RAG1 en RAG2 (recombinasen) zijn afgeleid van het enzym integrase van retrovirussen dat in een vroeger stadium van de evolutie is ontstaan en kennelijk de bron vormde voor de RAG’s.

Een tweede voorbeeld vormt de ontwikkeling van de placenta. Moeders en hun nakomelingen zijn genetisch verschillend en een immunologische barrière moet afstoting voorkómen, iets dat in een ei is opgelost door vorming van een inerte eierschaal. Tijdens de placentatie komt een genproduct van een humaan endogeen retrovirus tot expressie waaraan een actieve rol wordt toebedacht bij het voorkómen van afstoting van de vrucht.

 

VIRUSSEN ZIJN FASCINEREND. PETJE AF VOOR DE NATUUR. EN PETJE AF VOOR DE WETENSCHAP. 
Deze foto's maakte ik een paar dagen geleden in de Ooy.

 

schaap1

schaap2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

schaap3schaap4 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

schaap5schaap6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

schaap7groot 

# Ik wil ons de column van Bert Ruitenbeek niet onthouden, over ophokken van dieren en mensen, zie hier in het Biojournaal van 9 februari 2021

 

## 23 februari 2021 topartikel van Thomas Oudman in De Correspondent: De volgende pandemie wordt uitgebroed in de kolossale kippenstallen. Als je er niet bij kunt komen, hier heb ik de tekst gekopieerd.

 

### Gisteren 18 maart las ik dit kleine boekje dat Paolo Giordano schreef in het begin van de pandemie: In tijden van besmetting (2020)

Giordano (1982) is cum laude afgestudeerd in de natuurkunde, is schrijver van onder andere De eenzaamheid van de priemgetallen. Hij schrijft kort, helder, logisch:
bladz 53. 54, 55, 56
Er bestaan microbiële universums waar we geen idee van hebben, intercties tussen soorten waar we ons geen voorstelling van kunnen maken.
Door onze agressie jegens het milieu wordt contact met deze nieuwe ziektekiemen steeds waarsxhijnlijker, ziektekiemen die tot voor kort rustig in hun eigen natuurlijke niches verbleven. Ontbossing brengt ons dichter bij habitats die niet op onze aanwezigheid hadden gerekend, en de onstuitbare verstedelijking idem dito. 
De steeds sneller verlopende uitsterving van veel diersoorten dwingt de bacteriën die in hun ingewanden leven om naar elders te verhuizen.
De intensieve veehouderij creëert ongewild voedingsbodems waar letterlijk van alles woekert. 
Wie van ons kan weten wat de immense bosbranden in het Amazonegebied vorig jaar zomer op ons hebben losgelaten? Wie kan voorspellen wat het gevolg zal zijn van de meest recente slachting van dieren in Australië? (als gevolg van de bosbranden daar IB) Nooit eerder door de wetenschap in kaart gerachte micro-organismen zouden wel eens dringend behoefte kunnen hebben aan een nieuw vaderland. En waar kun je dan beter heen dan naar ons, die met zovelen zijn en met steeds meer zullen zijn, die zo vatbaar zijn en zoveel relaties met andere hebben, die overal naar toe gaan?
Onder de wezens die op de vlucht zijn voor de verwoesting van het milieu bevinden zich ook virussen. Naast bacteriën, schimmels, protozoën. Als we eens even wat minder egocentrisch zouden zijn, zouden we merken dat niet zozeer de nieuwe microben naar ons op zoek zijn, maar dat wij ze uit hun hol jagen. ...
Besmetting is een symptoom. De infectie daarentegen is te vinden in de ecologie. 

Giordano hoopt dat we - met de schrijver van Psalm 90: Leer ons zo de dagen tellen, dat wijsheid ons hart vervult - zin geven aan deze besmetting, dat we de tijd benutten om te bedenken wat we in normale omstandigheden niet kunnen bedenken: hoe we hier gekomen zijn, hoe we de draad weer op willen pakken.