Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

У гигантских вирусов нашли бактериальную «иммунную систему»

16.09.2014 Наука и жизнь

От собственных паразитов мимивирусы защищаются посредством молекулярно-генетической совокупности, которую, возможно, некогда позаимствовали у бактерий.

Вирусы так необычны по собственной природе, что до сих пор биологи спорят, вычислять ли их живыми: сами по себе они являются только молекулярный комплекс из белков, нуклеиновых кислот и – время от времени – липидов, у них нет обмена веществ, а для размножения вирусам необходимо попасть в чью-нибудь клетку.Да и попав вовнутрь бактерии либо эукариотической клетки, они применяют хозяйские молекулярные автомобили, дабы наделать собственных копий.

Мимивирус под электронным микроскопом. (Фото AJC ajcann.wordpress.com / Flickr.com.) Мимивирус под электронным микроскопом. (Фото kylepounds2001 / Flickr.com.)‹ ›

Геном у вирусов весьма мелкий  – конечно, поскольку они в буквальном смысле приходят на всё готовое, в то время, когда передают клетку. Их эволюция и происхождение остаётся тайной.У гигантских вирусов нашли бактериальную «иммунную систему» Кто-то считает, что они не имеют никакого отношения к живым организмам, что это легко взбесившиеся молекулярные комплексы, каковые или существовали на заре судьбы, или вырвались на волю из уже сформировавшихся клеток, кто-то уверен в том, что их в полной мере возможно включить в древо судьбы, что они начинаются от последнего неспециализированного предка всего живого на Земле, и что первые из вирусов владели значительно более сложным строением, чем их современные потомки.

Страсти около вирусов разгорелись с новой силой, в то время, когда были обнаружены огромные вирусы – мимивирусы, мегавирусы, пандоравирусы и пифовирусы. Исторически первым из них был мимивирус, отысканный в бактериях, и он же позже был по размеру самым маленьким из «гигантов». Но по сравнению с другими вирусами он очень и очень велик: мимивирусная частица в диаметре достигает микрометра, и дабы её заметить, достаточно светового микроскопа.

в один раз сходны с некоторыми простыми вирусами – в частности, с вирусом оспы – но в мимивирусных генах закодированы ферменты, нужные для нуклеотидных оснований и синтеза аминокислот ДНК, и ещё последовательность сложных белков. Размером генома мимивирусы превосходят не только простых вирусов, но и некоторых бактерий.

Но и это выяснилось не всё – у огромных вирусов обнаружились личные вирусы-паразиты, так именуемые вирофаги. Они размножаются в тех же клетках, что и громадные вирусы, геном вирофага кодирует кое-какие белки, нужные для копирования наследственной молекулы, но при том вирофаг применяет в некоторых молекулярных процессах белки вируса-хозяина.

Как мы знаем, что различные вирофаги предпочитают различных «гигантов», к примеру, вирофаг Замилон поражает семейство Mimiviridae (другими словами мимивирусов). И вот Бернару Ла Скола (Bernard La Scola) и Дидье Раулю (Didier Raoult) из университета INSERM, каковые в 2014 году открыли вирофага Замилон, пришло в голову, что у мимивирусов в полной мере существует совокупность защиты от паразита. Вправду, оказалось, что такая «вирусная противовирусная» защита имеется, и что она весьма похожа на подобную совокупность у бактерий, именуемую CRISPR.

Молекулярно-генетическую совокупность CRISPR/Cas довольно часто именуют бактериальным иммунитетом, по причине того, что с её помощью бактерия может запоминать данные о вирусах и применять её для защиты от будущих зараз. Трудится она так: в бактериальной хромосоме имеется участок CRISPR, сокращённо от Clustered Regularly Interspaced Short семь дней Repeats – «маленькие палиндромные повторы в ДНК, систематично расположенные группами».

Повторы перемежаются вторыми последовательностями, каковые засунуты в хромосому из генома вирусов-бактериофагов. Это и имеется бактериальная «иммунная память». В то время, когда в клетке появляется чужеродная ДНК, бактерия снимает РНК-копию с записанной последовательности и сравнивает её с инопланетянином.

В случае если совпадение имеется, значит, чужую ДНК необходимо уничтожить.

Очевидно, вся процедура осуществляется посредством особых протеиновых комплексов – Cas-ферментов. (Особенный интерес к совокупности CRISPR/Cas появился у биотехнологов, в то время, когда стало известно, что посредством белков Cas возможно относительно легко редактировать геном, ну а совсем громадный шум по поводу CRISPR/Cas поднялся в прошлом году, в то время, когда китайские исследователи отредактировали геном людской эмбриону.)

Но возвратимся к мимивирусам. В то время, когда Ла Скола, их коллеги и Рауль проанализировали геномы нескольких десятков штаммов мимивирусов, то оказалось, что кое-какие последовательности мимивирусной ДНК совпадают с последовательностями их вирофага – другими словами это были как бы аналоги CRISPR в бактериальной хромосоме. Те штаммы мимивирусов, у которых такие совпадения были, были устойчивы к паразиту.

Помимо этого, у мимивирусов нашли гены белков, похожих по функциям на ферменты Cas – они кроме этого уничтожали чужеродный генетический материал, совпавший с тем примером, что был записан в «иммунной памяти». В то время, когда работу таких мимивирусных белков блокировали, вирус не имел возможности сопротивляться атаке вирофага. (На всякий случай уточним, что под атакой тут подразумевается увод молекулярных ресурсов: вирофаг как бы переманивает к себе молекулы, без которых мимивирусу нереально собрать собственные белки.) Экспериментальные результаты размещены в статье в Nature.

Кое-какие компоненты совокупности CRISPR/Cas имеется и у других вирусов, но неясно, трудится ли она у них либо мёртвым грузом. Вероятнее, в вирусный геном она попала от бактерий – как мы знаем, что вирусы способны прихватывать с собой хозяйские гены.

Как как раз трудится «вирусный противовирусный иммунитет», схож ли он в этом смысле с простой, бактериальной противовирусной защитой, либо у них имеется отличия, продемонстрируют предстоящие изучения – пока же, повторим, мы определили лишь то, что кое-какие вирусы (мимивирусы) смогут действенно защищаться от вирофагов посредством бактериоподобной молекулярно-генетической защитной совокупности. Но, как бы то ни было, эволюционная история вирусов в свете новых данных делается ещё занимательнее.

По данным Nature News.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Иммунитет — как это работает, Лущик М.Н.


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,