Генетический материал вируса спида

Генетический материал вируса спида

Окружающее нас разнообразие жизни, включая нас самих, развилось в постоянном соревновании. В том числе — за использование чужих ресурсов, ради того, чтобы оставить собственное потомство. Настоящие чемпионы в этом деле научились использовать ресурс живых клеток, сами не будучи живыми. Самый изобретательный из них подчиняет себе систему, которая призвана с ним бороться. Речь идет о вирусе иммунодефицита человека.

Что же в этой инфекции особенного и как у нее получается оставаться непобежденной на протяжении многих лет? Попытаемся ответить на этот вопрос вместе с ведущим передачи «Вопрос науки» Алексеем Семихатовым и кандидатом биологических наук и профессором Сколковского института науки и технологий Георгием Базыкиным.

Что такое вирус?

Грубо говоря, это кусок генетической информации, упакованный в белковую оболочку. Вирус не относится к живым организмам, поскольку не способен воспроизводиться сам по себе без участия живой клетки. Для того, чтобы воспроизводиться, вирусы должны паразитировать живые клетки — это могут быть клетки бактерий, растений или животных. Это могут быть и наши клетки.

Для того, чтобы удвоиться, вирус должен связаться с живой клеткой, использовать ее машинерию для собственного производства — только таким образом он может существовать. Бывают вирусы сложные и превосходящие в своих размерах бактерии. Вирус иммунодефицита человека — простой и очень короткий.

Разные вирусы атакуют разные клетки организма. Этот же использует преимущественно иммунные клетки, выводя из строя иммунную систему. Адаптивный иммунитет необходим человеку для борьбы с инфекционными заболеваниями, с которыми мы регулярно встречаемся. Вирус иммунодефицита использует РНК, а не ДНК, для того, чтобы передавать собственную генетическую информацию. Генетическая информация в нашем организме записана в ДНК, на ее основе строится РНК, на основе которой, в свою очередь, производятся белки.

Как работает ВИЧ?

Вирус иммунодефицита — исключение из этого правила. Он передает информацию в обратную сторону — из РНК в ДНК. Он относится к большой группе вирусов, которые называются ретровирусы (слово «ретро» означает здесь обратное направление). Для передачи своей генетической информации и для ее умножения он использует самые сокровенные недра нашей собственной клетки, делает из своих молекул РНК молекулы ДНК, которые после этого встраивает в наш геном. Можно представить, что он разрезает клетку и вставляет в нее кусок себя. Клетка продолжает функционировать и производит таким образом копии этого вируса.

Однако механизм обратного производства РНК на основе ДНК обладает очень низкой точностью. В огромном геноме при воспроизводстве клеток допускаются единицы ошибок на 10 миллионов нуклеотидов. Представьте себе машинистку, которая, перепечатывая текст из 10 миллионов знаков, опечатывается только один раз. Вируса иммунодефицита делает примерно в 4 раза больше ошибок. Если бы это число было бы немногим больше, вероятнее всего, он не смог бы существовать. Большая часть потомства вируса все-таки оказывается нефункциональной, но, поскольку он воспроизводится непрерывно, потомство выживает. Из-за ошибок оно накапливают мутации: в этом ВИЧ быстрее всех биологических организмов на Земле.

Впервые в медицинской литературе СПИД был описан в 1981 году. Два года спустя стало понятно, что ВИЧ — агент этого заболевания. Во всем мире насчитывается порядка 0,5% инфицированных людей, в России их доля составляет уже больше 1%, и показатель быстро растет — ситуация почти эпидемическая.



Источник: naukatv.ru


Добавить комментарий