Сколько вирусов в нашей ДНК |
||
МЕНЮ Искусственный интеллект Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту ТЕМЫ Новости ИИ Искусственный интеллект Разработка ИИГолосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2019-11-07 17:00 Число спящих вирусных последовательностей в геноме человека увеличилось более чем вдвое. Давно не секрет, что многие последовательности в человеческом геноме в прошлом были вирусами, которые когда-то пришли «в гости» к нашим далёким предкам, да так «в гостях» и остались. Вирусы эти относятся к группе ретровирусов, к которым принадлежит, например, современный вирус СПИДа, и в ДНК они проникали, вероятно, с помощью того же механизма, что и их нынешние родственники. Когда-то древние вирусы проникли в геном приматов, да и уснули в нём. (На фото – вирус гепатита В, способный встраиваться в ДНК клеток печени.) (Фото Jean-Yves Sgro / Visuals Unlimited / Corbis.) Самый известный и бурно изучаемый среди современных вирусов – ВИЧ. (Фото MedicalRF.com / Corbis.) Гены ретровирусов записаны в молекулу РНК, именно она находится в белковой оболочке вирусной частицы, и, когда РНК попадает в клетку, то специальные вирусные белки снимают с неё ДНК-копию. Затем ДНК-копия встраивается в клеточную хромосому, и теперь всё, что клетка делает со своими генами, она будет проделывать и с вирусными. На вирусном участке ДНК клеточные белки синтезируют много РНК, которые, в свою очередь, служат шаблонами для производства вирусных белков. Всё заканчивается тем, что РНК упаковывается в вирусные частицы, которые выходят наружу. Но бывает так, что клетка подавляет синтез вирусных РНК, так что вирус, встроившись в ДНК хозяина, теряет способность размножаться. (Да и сам встроенный в клеточную ДНК вирус может на время «уснуть», не вредя хозяину.) Так или иначе, вирусный геном становится пассивным грузом, переходящим от родительской клетки к дочерней. И если проанализировать, например, геном млекопитающих, то можно обнаружить множество ретровирусных последовательностей, которые в большинстве своём неактивны – после того, как клетки запрещают синтезировать на них РНК, они ещё и многократно мутируют, так что, в конце концов, становятся совершенно безопасным и неактивным генетическим мусором. Вирусные последовательности, которые осели в человеческой ДНК, называют HERV – human endogenous retroviruses, или эндогенные ретровирусы человека. Считается, что на их долю приходится 8% генома, однако далеко не все из них описаны – тут нужно учитывать, что один и тот же вирус мог попасть в несколько мест в ДНК, кроме того, из-за мутаций и генетических перестроек вирусные гены могли измениться довольно сильно. До сих пор было достоверно известно о семнадцати вирусных фрагментах (здесь стоит говорить именно о фрагментах, а не о генах, так как фрагмент может объединять несколько генов, к тому же необязательно хорошо сохранившихся). В статье в PNAS, которую опубликовали исследователи из Мичиганского университета и Университета Тафтса, к этим семнадцати добавляется ещё девятнадцать. Джон Коффин (John Coffin) и его коллеги проанализировали 2 500 геномов со всего света, причем особое внимание уделялось африканским ДНК – поскольку люди когда-то начали расселяться по миру именно из Африки, то и вероятность того, что здесь, в местных популяциях следы вирусных гостей будут встречаться чаще. Действительно, с помощью сложнейших математических и статистических методов удалось обнаружить, что в африканских геномах следов HERV заметно больше, чем в азиатских, американских или европейских. Как и ожидалось, большая часть вирусов была изрядно побита жизнью и эволюцией – изменения, которые произошли с их последовательностями, сделали невозможной запуск вирусной программы. За одним исключением: у 50 людей в Х-хромосомах нашли последовательность, названную Xq21, и это был полный вирусный геном, в котором сохранились все гены, необходимые для собственного размножения. Однако может ли Xq21 и впрямь проявлять какую-то активность, пока непонятно. Стоит добавить, что Xq21 – всего лишь второй полноценный спящий вирус, обнаруженный в человеческой ДНК. Возможно, эти семнадцать плюс девятнадцать – не все вирусные последовательности, которые задержались в человеческом геноме; просто искать их, как мы сказали, довольно сложно, в частности ещё и потому, что не все вирусы есть у всех людей, тот же Xq21 нашли только у 50 из 2 500. Считается, что такие вирусные фрагменты, оказавшись рядом с некоторыми генами, могут менять их активность и тем самым провоцировать разные болезни, вплоть до рака. Однако от «домашних вирусов» есть и польза. Так, год назад мы рассказывали о том, как они защищают человеческий эмбрион от инфекции. А немногим ранее мы говорили о работе исследователей из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса, которые обнаружили, как эндоретровирусы помогают иммунитету: оказалось, что они стимулируют в ДНК иммунных клеток стимулируют синтез антител в ответ на появления в организме чужеродных молекул. Источник: www.nkj.ru Комментарии: |
|