Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Как вирусы ищут новых хозяев

Вирусы, включая SARS-CoV-2, могут быстро «перестраиваться» на других хозяев благодаря перекрывающимся генам?

«Наука из первых рук»

Недавно группа ученых из США, Германии и Тайваня обнаружили в геноме коронавируса SARS-CoV-2 так называемый перекрывающийся ген, который может быть ответственным за его межвидовое распространение.

Статья Nelson et al. Dynamically evolving novel overlapping gene as a factor in the SARS-CoV-2 pandemic опубликована в журнале eLife.

Пандемия COVID-19 заставила нас не только задаться злободневными вопросами о лечении и профилактики новой инфекции, но и повысила интерес к более фундаментальным проблемам. Например, каким образом вирусы, обычно поражающие только животных, становятся опасными для людей? Чтобы понять это, нужно знать, как устроены и функционируют вирусные геномы, в которых в виде нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) хранится наследственная информация.

Как известно, нуклеиновые кислоты – это органические полимеры, состоящие из отдельных звеньев-мономеров. Такие звенья называются нуклеотидами, и их всего четыре вида: аденин (A), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (C) (в РНК вместо тимина используется урацил, U). Эти нуклеотиды и являются «буквами» генетического кода, и наследственную информацию можно упрощенно представить в виде текста, в котором последовательно расположены «слова» (гены) в виде определенного набора нуклеотидов.

Гены представляют собой «рецепты» производства различных белков, причем каждая аминокислота, входящая в их состав, кодируются тройкой нуклеотидов. Обычно гены отграничены друг от друга специальными нуклеотидными последовательностями, так что результате «прочитать» их можно лишь строго определенным образом. Так поддерживается принцип «один ген – один белок».

Но существует, преимущественно у вирусов, такое редкое явление, как перекрывающиеся гены (overlapping genes). В этом случае на одной и той же нуклеотидной последовательности закодировано сразу несколько генов – все зависит от того, с какого места начать их «читать» и на каком месте закончить.

Ученые предполагают, что наличие у вирусов подобных «генов в генах» обусловлено тем, что вирусный геном очень короткий. К примеру, тот же коронавирус SARS-CoV-2 имеет всего 15 генов, притом что он сам и его ближайшие «родственники», имеют один из наиболее длинных РНК-геномов. Кроме того, РНК-вирусы быстро мутируют, и в этом смысле им выгоднее иметь меньший геном, в котором будет и меньше мутаций.

Так или иначе, но у вирусов появилась своего рода система сжатия данных, в которой каждая «буква»-нуклеотид может вносить вклад в два-три разных гена. Соответственно, даже одна мутация может изменить сразу более одного белка. Знания о перекрывающихся генах открывают новые возможности для разработки противовирусных препаратов. Но вот проблема: перекрывающиеся гены трудно обнаружить, и большинство специализированных компьютерных программ не предназначены для их поиска.

Недавно исследовательская группа с помощью поискового алгоритма собственной разработки, нацеленного на выявление перекрывающихся генов, обнаружила такой ген у коронавируса SARS-CoV-2. Ген, названный ORF3d, не удалось обнаружить у других корононавирусов летучих мышей, зато он имеется у коронавируса панголинов, которых считают промежуточными хозяевами SARS-CoV-2 на пути к человеку. Вероятно, именно этот факт мог способствовать пересечению видового барьера и определить особенности распространения этого вируса.

Ученые, однако, подчеркивают, что биологическая роль ORF3d пока не очень понятна, хотя известно, что белок, который он кодирует, вызывает у больных COVID-19 гуморальный иммунный ответ с выработкой специфических антител. Здесь есть один нюанс: ранее этот ген SARS-CoV-2 был ошибочно классифицирован как давно известный ген ORF3b, поэтому только дальнейшие исследования ORF3d позволят более точно охарактеризовать его биологическую роль.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

вирус гены Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Самый эффективный ген

Ученые проанализировали почти 300 антител, нейтрализующих коронавирус, и выяснили, что самые эффективные из них кодируются геном IGHV3-53.

читать

Эффективный метод получения иПСК без применения вирусов и генов

Новый метод позволяет превращать соматические клетки кожи как в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, так и в соматические клетки других типов без вмешательства в генетический материал.

читать

Открыт ген восприимчивости к гриппу

Находка генетиков объясняет причины тяжелого течения гриппа у некоторых людей, тогда как для подавляющего большинства он является заболеванием средней тяжести.

читать

CoronaVac: результаты удовлетворительные

Опубликованы итоги 1/2 фазы испытаний китайской антикоронавирусной вакцины CoronaVac.

читать

Moderna вышла в лидеры

Опубликованы многообещающие предварительные результаты третьей фазы испытаний созданного компанией Moderna препарата mRNA-1273.

читать

От артрита и ковида

Препарат от ревматоидного артрита на 71% снизил смертность от COVID-19 по сравнению со стандартным лечением.

читать