​Вирусы крайне сложно уничтожить при помощи лекарств или радиации благодаря их главному недостатку – неточному копированию своего же собственного генного материала, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Microbiology and Molecular Biology Reviews (работа поддержана грантом РНФ прим. ред. сайта rscf.ru).

"Геномы многих РНК-вирусов содержат в себе гигантское число мутаций из-за отсутствия надежных механизмов коррекции таких "опечаток". Несмотря на это, почти все они остаются стабильными и почти не меняются в стабильных условиях среды. К примеру, вирус полиомиелита, хранящийся в нашей лаборатории, в среднем почти идентичен по устройству РНК тем штаммам этого патогена, которые циркулировали 30 лет среди людей в других странах", — пишут ученые.

Первые вирусы, как сегодня считают эволюционисты, появились на земле несколько миллиардов лет назад, практически одновременно с появлением первых микробов, на которых они изначально паразитировали. Их следы, как недавно выяснили генетики, присутствуют в ДНК практически каждого многоклеточного животного Земли.

Помимо загадки появления вирусов, ученые давно спорят и ломают голову над тем, как им удается выживать, не имея фактически никаких систем починки генома и исправления мелких и крупных мутаций в своем собственном генетическом коде. В особенности это касается РНК-вирусов, чьи копии собирает фермент РНК-полимераза, не имеющий механизмов коррекции ошибок и постоянно вносящий новые "опечатки".

Вадим Агол и Анатолий Гмыль, биологи из МГУ имени М.В. Ломоносова, попытались выяснить, почему этот недостаток РНК-вирусов до сих пор не погубил их или не заставил "изобрести" новую версию белка, который бы не порождал так много мутаций при сборке новых вирусных частиц.

Для ответа на этот вопрос Гмыль и Агол проанализировали несколько десятков научных работ, посвященных эволюции так называемых пикорнавирусов. Они являются одними из самых примитивных и опасных вирусов, к числу которых принадлежат возбудители полиомелита, простуды, гепатита, энцефалита и многих других болезней.

Это сравнение помогло им открыть несколько закономерностей, связанных с работой РНК-полимеразы и естественным отбором, которые помогают выживать всей популяции патогенов, а не только отдельным "подвидам" вирусов.

Как обнаружили ученые, неточная работа фермента мешает вредным мутациям распространяться по популяции вирусов. Даже если их носитель проникает в клетку и начинает размножаться, его потомки не всегда будут носителями подобной "опечатки" в ДНК из-за того, что тот же самый участок РНК может быть повторно изменен.

Затем в дело вступает естественный отбор, благодаря которому численность носителей вредных мутаций снизится до минимальной, но не нулевой отметки. Это важно по той причине, что большое генетическое разнообразие помогает вирусам приспосабливаться к изменениям в работе заражаемых клеток или позволяет им перейти на новый тип жертв или защищает их от лекарств и антител.

Все это, как считают ученые, объясняет то, почему РНК-вирусы быстро накапливают большое число мутаций, но при этом не гибнут от них и остаются похожими на своих собратьев из разных уголков Земли.

Похожие новости

  • 30/03/2018

    Российские ученые создали синтетический аналог «кожи хамелеона»

    Российские ученые приняли участие в разработке материала, который по мягкости приближается к человеческой коже, а по умению менять цвет напоминает кожу хамелеона. Он представляет собой полимер, состоящий из нескольких типов звеньев-мономеров, и может пригодится для создания биологического импланта.
    509
  • 03/07/2018

    Последствия инфаркта миокарда предложили лечить генной терапией

    Российские ученые разработали новый метод генной терапии для лечения последствий инфаркта миокарда. Они предлагают доставлять в пораженные области сердца два гена: HGF и VEGF165. Они кодируют белки, которые помогают расти клеткам внутренней стенки сосудов и защищают клетки сердца от гибели при ишемии.
    200
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    390
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    506
  • 02/08/2018

    Московские ученые предложили новый метод таргетированной терапии рака

    ​Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова детально изучили связь между действием белка p53, метастазированием опухолей и «самоубийством» клетки. Они обсудили возможные подходы к прогнозированию развития метастазов и подбору лечения, а также предложили соединения, способные подавлять метастазирование.
    195
  • 15/10/2018

    Биологи «взломали» систему фотосинтеза у фитопланктона

    Молекулярные биологи из России и Германии узнали, как цианобактерии защищаются от излишне яркого света, и научились обходить эту «систему безопасности», повысив скорость работы фотосинтеза и набора биомассы.
    76
  • 11/08/2018

    О влиянии старения на процесс восстановления почек

    ​Группа исследователей из МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством профессоров Дмитрия Зорова и Егора Плотникова изучила влияние старения на такие ключевые клеточные процессы, как аутофагия, функционирование митохондрий и окислительный стресс.
    215
  • 17/01/2018

    Биомедицина побеждает рак, ломая механизм защиты клеток

    ​Среди всех наук сегодня абсолютный лидер по числу публикаций - биомедицина. А в этой "лиге" явный фаворит - запрограммированное самоубийство клеток или апоптоз. Статья о данном феномене публикуется в научных журналах каждые 33 минуты, намного опережая конкурентов.
    509
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    241
  • 20/04/2018

    Ученые обнаружили неожиданные функции белка, ответственного за программируемую гибель клеток

    Продолжая исследовать необычные роли белка каспаза-2, одного из важнейших участников апоптоза (программируемой клеточной гибели), биологи обнаружили еще один белок, с которым он может взаимодействовать.
    383