​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

  • 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.
    294
  • 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.
    338
  • 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.
    219
  • 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.
    145
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    394
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    579
  • 14/11/2016

    Прорыв в науке совершит энергия молодых

    Где молодым учёным познакомиться и пообщаться с ведущими экспертами и руководителями фондов, буквально «варящимися» в сфере науки и инноваций? Например, на одном из главных мероприятий подобного рода – Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов по проблемам практической реализации разработок по приоритетным направлениям развития науки и технологий.
    1262
  • 12/03/2018

    Зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры?

    ​Мозг - самый сложный и малоизученный орган. Малейшее нарушение в нем способно вывести из строя всего человека, выключить сознание. Можно ли создать "протез" для поврежденного мозга? Современной медицине такая задача пока не под силу, но кое-что сделать в этом направлении ученые уже пытаются.
    145
  • 14/11/2017

    Цифровой гербарий МГУ - крупнейший поставщик данных о биоразнообразии России

    ​Данные об оцифрованных 786 000 образцов Цифрового гербария МГУ импортировали в Глобальную базу данных биоразнообразия GBIF. Информация на международной платформе стала доступна исследователям со всего мира.
    274
  • 17/05/2018

    Ученые ТГУ отправятся на поиски новых бактерий

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ в рамках проекта, поддержанного РНФ, займутся поиском новых микроорганизмов в удаленных труднодоступных экосистемах в Сибири. Наряду с этим микробиологи изучат характеристики двух бактерий, обнаруженных в 2017 году глубоко под землей.
    82