Вирусный
Вирусы были обнаружены в 1892 году, но даже в 2018 году исследователи все еще раскрывают новые секреты об этих инфекционных захватчиках. Вирусы не совсем живые существа и не имеют возможности размножаться самостоятельно. Вместо этого они сделаны из генетического материала, обычно ДНК или его химической кузины РНК, которая завернута в белковое покрытие. Из-за их способности интегрировать свой генетический код в код своего хозяина, вирусные гены обнаруживаются скрытыми в генах много живых существ, в том числе и людей. Но как именно и почему вирусы работают на своих генетических уловках, остается загадкой, которую пытаются разгадать исследователи, работающие в самых разных областях: от эволюционной биологии и молекулярной биологии до неврологии и изучения хронических заболеваний.
Вот шесть новых вещей, которые ученые недавно узнали о вирусах.
Древний вирус в мозге человека
Нейроны мозга животных, включая мозг человека, содержат генетические остатки древней вирусной инфекции, которые могут быть ключом к тому, как работают мыслительные процессы, сообщают исследователи в двух статьях в журнале Cell в январе. Исследователи обнаружили, что ген, называемый дугой, который обнаружен у четвероногих животных, является генетическим кодом, оставшимся от древнего вируса. Более того, они обнаружили, что этот ген имеет решающее значение для способности нервных клеток создавать определенные типы крошечных пакетов генетического материала и отправлять их в другие нервные клетки. Этот процесс объясняет, как нервные клетки обмениваются информацией, необходимой для реорганизации клеток.
Исследователи считают, что функции мозга, включая сознательное мышление и концепцию «я», возможны только благодаря этому процессу. И если процесс не работает должным образом, синапсы, или соединения между нейронами, могут стать нефункциональными. По их словам, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как ген Arc стал частью генома животных, и какая именно информация передается от одного нейрона к другому по указанию Arc.
Вирусы буквально падают с неба
Давняя загадка о вирусах наконец получила ответ в 2018 году: причина, по которой вирусы, которые генетически похожи друг на друга, можно найти на больших расстояниях друг от друга на Земле, заключается в том, что вирусы путешествуют через атмосферу воздушными потоками. В статье, опубликованной в январе в Мультидисциплинарном журнале по микробной экологии, исследователи сообщают, что вирусы могут перемещаться на частицах почвы или воды и перемещаться высоко в слой атмосферы, называемый свободной тропосферой, а затем в конечном итоге падают в совершенно новый пятно, место.
Исследователи также обнаружили, что, когда вирусы достигают уровня свободной тропосферы, который находится примерно на 8 200–8 800 футах над поверхностью Земли, они могут путешествовать гораздо дальше, чем это было бы возможно на более низких высотах. Оказывается, что свободная тропосфера кишит вирусами, и из-за действия воздушных потоков внутри нее на один квадратный метр поверхности Земли могут быть засыпаны сотни миллионов вирусов в день, считают исследователи.
Болезнь Альцгеймера и вирусы
Теория о том, что вирусы могут играть роль в болезни Альцгеймера, получила большую поддержку в исследовании, опубликованном в июне в журнале Neuron. Исследователи изучили почти 1000 посмертных мозгов из нескольких банков мозга, включая мозг людей с болезнью Альцгеймера и без нее. Они просеивали генетические последовательности, взятые из этих тканей мозга, и идентифицировали, какие из последовательностей были человеческими, а какие нет. Они обнаружили, что мозг умерших людей с болезнью Альцгеймера имел вдвое больший уровень, чем два распространенных штамма вируса герпеса, по сравнению с мозгом не-Альцгеймера.
Исследователи отметили, что не совсем ясно, какую роль может сыграть вирус в развитии болезни Альцгеймера. Вирусы могут быть причиной болезни, или они могут просто ускорить ее развитие. Но также возможно, что они не играют никакой роли в этом заболевании и обнаруживаются у людей с болезнью Альцгеймера по какой-то другой причине, считают исследователи.
Гигантские вирусы изобретают свои собственные гены
Гигантские вирусы, которые более чем в два раза больше типичных вирусов, имеют сложные геномы. В июне исследователи сообщили, что так называемые сиротские гены, которые обнаруживаются только в гигантских вирусах, называемых пандо-вирусами, на самом деле возникли в самих вирусах. На самом деле, исследователи обнаружили, что хотя случайные мутации распространены в природе, эти вирусы необычайно плодовиты в создании новых генов. Более того, созданные пандо-вирусами гены-сироты отличаются между вирусами, что означает, что маловероятно, что гены возникли у вирусного предка, считают исследователи. Точно, почему пандоравирусы, по-видимому, регулярно генерируют новые гены и белки, неясно, но открытие может изменить подход исследователей к изучению этого семейства вирусов. Будущие исследования должны сосредоточиться на поиске механизмов, которые управляют процессами пандоравирусов для изобретения новых генов и определения сил эволюции, которые управляют этими вирусами.
Вирусные гены могут играть роль в зависимости
Давным-давно вирусная инфекция может играть роль в сегодняшней наркомании среди людей. Исследователи сообщили в сентябре в журнале Proceedings Национальной академии наук, что генетические следы от вируса под названием HK2 чаще встречаются у людей с наркоманией, чем у людей без наркомании. Исследователи утверждают, что остатки вируса HK2 обнаруживаются только у 5-10% людей, что указывает на относительно недавнюю вирусную инфекцию, возможно, одну, которая произошла около 250 000 лет назад. У современных людей генетическая информация, оставшаяся от вируса, может играть роль в высвобождении нейротрансмиттера дофамина, что важно для реакции мозга на удовольствие, считают исследователи. По их словам, необходимы дополнительные исследования, чтобы точно определить, как следы HK2 могут влиять на поведение людей, вызывающих зависимость.
Проснись, герпесвирус!
Распространены вирусные инфекции простого герпеса, причем более 80 процентов людей в мире заражены вирусом простого герпеса (ВПГ). Вирус часто остается в бездействующем режиме в организме, что полезно для людей, которые инфицированы, потому что вирус не вызывает симптомов в состоянии покоя. Однако иммунной системе также сложнее найти и уничтожить вирус, пока он находится в состоянии покоя.
В октябре 2017 года исследователи сообщили в журнале PLOS Pathogens, что они выяснили, как заставить вирус перейти в спящий режим, а также нашли ключевые белки, которые участвуют в его пробуждении. Исследователи считают, что результаты могут иметь значение для лечения или профилактики герпетической инфекции Результаты могут указывать на способы нацеливания на определенные вирусные белки, чтобы предотвратить пробуждение вирусов, предотвращая тем самым симптомы и распространение вируса среди других людей, или могут привести к тому, что вирус останется «бодрствующим», чтобы иммунная система Исследователи считают, что система может устранить это.
Оригинальная статья о Live Science.
