Вирусы крадут у людей куски генетического кода

Все новости ›

Вирус гриппа присоединяет к своей нуклеиновой кислоте куски клеточных нуклеиновых кислот, так что в результате в клетке синтезируются гибридные клеточно-вирусные белки.

Вирусы вводят в хозяйские клетки свой генетический материал (то есть молекулы ДНК или РНК), кроме того, многие вирусы впрыскивают в клетку ещё некоторые свои белки, которые помогают обратить клеточные процессы в пользу вируса. Но что значит – обратить в пользу? Вирус должен как-то убедить клетку начать синтезировать вирусные белки. Белок-синтезирующий аппарат – это огромные молекулярные комплексы под названием рибосомы, плюс ещё множество других молекул – ферментов, вспомогательных белков, управляющих синтезом белка, транспортных РНК, которые подвозят к рибосоме аминокислоты. И все они заняты производством клеточных белков, а не вирусных.

Вирус гриппа «в разрезе» под электронным микроскопом. (Фото: Sanofi Pasteur / Flickr.com

Как известно, любой белок закодирован в ДНК. Но с ДНК белок-синтезирующий аппарат работать не может, поэтому между ДНК и белковой молекулой стоит РНК – матричная, или информационная, РНК в которую копируется кусок информации с ДНК. Рибосомы с РНК работать очень даже могут, и, сев на молекулу матричной РНК, начинают собирать на ней белок в соответствии с генетическим кодом. Но чтобы собрать правильный белок, рибосома должна собирать его с самого начала – это совершенно очевидно. То есть на РНК рибосома должна приземлиться туда, где начинается код белка.

Чтобы рибосома села в начале, а не в середину и не в конец, РНК в наших клетках особым образом помечена: на её, скажем так, переднем конце есть особая молекулярная метка-маяк, называемая кэп. Рибосома при помощи целого набора вспомогательных белков приходит на этот кэп (и потом проезжает какое-то расстояние до начала белкового кода – потому что начало кода стоит не вплотную к кэпу, а немного поодаль).

Как вирусу оттянуть на себя внимание клеточного белок-синтезирующего аппарата? Можно от клеточных РНК оторвать кусок с меткой-маяком, которая притягивает рибосомы, и присоединить эту метку к своим РНК. Некоторые вирусы – например, вирус гриппа или вирус лихорадки Ласса – так и делают. Получается гибридная РНК: она начинается с маленького куска клеточного кода, который продолжается длинной вирусной последовательностью. Раньше считалось, что рибосомы, садясь в начало такой гибридной РНК, пропускают клеточную часть и начинают синтезировать уже вирусный белок.

Однако исследователи из Медицинского центра Маунт-Синай вместе с коллегами из Великобритании обнаружили, что наряду с нормальными вирусными белками в клетках появляются и гибридные белковые молекулы. То есть белок-синтезирующий аппарат, сев на гибридную РНК, довольно часто совсем не игнорирует клеточную часть, а синтезирует кусок клеточного белка, который оказывается сшит с вирусным. То есть вирусы не просто крадут кусок клеточного кода – они его, так сказать, воплощают в жизнь. И куски клеточного кода в составе вирусной нуклеиновой кислоты могут упаковываться в новые вирусные частицы и переходить из одного вирусного поколения в другое.

Эти гибридные белки исследователи назвали UFO, то есть Upstream Frankenstein Open reading frame – вышележащая франкештейнова открытая рамка считывания. Почему франкенштейнова, понятно – в честь знаменитого монстра, которого доктор Франкенштейн собрал из частей тел разных людей. Открытая рамка считывания – это, в двух словах и довольно грубо, участок в коде, обозначающий старт синтеза белка, вышележащая – потому что старт синтеза белка на гибридных РНК начинается раньше собственно вирусного кода. UFO-белки обнаружили в клетках с вирусом гриппа А, однако авторы работы не исключают, что такие же UFO можно найти и в случае других вирусов того же типа, что и вирус гриппа.

Также вполне возможно, что гибридные белки вносят свой вклад в патогенность вируса, что они могут как-то взаимодействовать с иммунитетом, усиливая иммунную реакцию. Собственно, в статье в Cell говорится, что Т-лимфоциты реагируют на UFO-белки вируса гриппа А, но как это сказывается в целом на иммунной реакции, на протекании болезни и на состоянии организма, будет понятно только после дальнейших исследований.

Не только вирусы крадут у нас куски генетического кода, но и мы, бывает, крадём вирусный код, порой в виде целого вируса. Это вирусы, которые встроились в нашу ДНК и стали неактивны, и впоследствии наши клетки приспосабливают вирусные гены под свои нужды, в частности, мы писали, как спящие вирусные последовательности в ДНК иммунных клеток помогают им запускать синтез антител и что человеческий эмбрион находится в прямом смысле под вирусной защитой.

24 Июня 2020

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Читайте также:

Эмбрион человека находится под вирусной защитой

Эмбрион человека находится под вирусной защитойЧеловеческий зародыш был бы совсем беззащитен перед вирусной инфекцией, если бы его не защищали собственные «домашние» вирусы.

Читать целиком

Случайная статья

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки