Вирус можно «усовершенствовать» с помощью специальных молекул
Всемирная организация здравоохранения вновь подняла тему происхождения коронавируса. Готовится визит делегации экспертов в Китай. Одновременно ответ ищут ученые в лабораториях по всему миру.
ИА Красная Весна обратилось к специалистам с просьбой рассказать о том, какие следы бывают в вирусах и что по ним можно понять.
Вирусы — это способные к размножению в клетках агенты, сложные структуры, несущие наследственную информацию. Эта информация размещается в вирусной частице РНК. На внешней оболочке условного вирусного организма расположен шип, благодаря которому вирус проникает в клетку и передает ей заложенную в РНК информацию. На изображении, полученном с помощью электронного микроскопа, можно разглядеть корону, которую образуют шипы коронавируса. Эти шипы способны узнавать нервные клетки поверхности кишечника, дыхательных путей, почек.
При попадании вируса в организм возникает иммунная реакция. Клетки иммунной системы обнаруживают на поверхности зараженных клеток белковые выделения, которые сигнализируют о том, что «с клеткой что-то не так». Если злокачественный белок, патоген, организму уже известен, следует быстрый иммунный ответ. Информация о возможных болезнях хранится либо в виде антигенов во всех клетках организма, тем самым поддерживая организм в напряжении и готовности ответить на патогены, либо в виде клеток иммунологической памяти, обладающих повышенной чувствительностью к тем или иным конкретным патогенам. В иммунологическую память и добавляются новые данные в момент вакцинации.
Если информации о патогене в имунной памяти нет, иммунная система может начать «выключать» «смутившие» ее клетки либо пытаться «перепрограммировать» их ДНК, которые до того вирус «заставил» производить нужные ему белки. Подобранный «ключ» к такому перепрограммированию содержится в антителах, которые впоследствии и защищают организм от данной инфекции.
При этом вирус может мутировать быстрее, чем успевает среагировать клеточный иммунитет. Это возможно, поскольку образование РНК коронавируса происходит с гораздо меньшей точностью, чем процесс создания ДНК у клеток иммунной системы. Таким образом, вирус за счет своей изменчивости сохраняет способность поражать организм в обход защитных механизмов.
Вероятно, вирусы существуют с момента появления первых живых клеток. Ученые выяснили, что в эволюции они являются важным звеном так называемого горизонтального переноса генов, обуславливающего генетическое разнообразие. Некоторые исследователи даже считают вирусы особой формой жизни, так как они имеют генетический материал, способны создавать себе подобные вирусы, и эволюционируют путем естественного отбора. Можно сказать, вирусы живучи, хитры и изобретательны, но ведь и человек научился вмешиваться в их жизнь.
Вирус можно «усовершенствовать» с помощью специальных молекул. Чем больше сведений о структуре вируса, тем точнее можно с ним работать. Специальные молекулы, ферменты, с помощью которых оказано воздействие, являются следами лабораторного вмешательства.
Например, можно присоединить к шипу одного вируса вирусную частицу другого.
Подставляя разные последовательности в различных комбинациях, можно выявить наиболее эффективные варианты. Затем эти варианты отобрать, удалив явные следы вмешательства. При этом, пока эти следы не показаны в конкретном белке, вмешательство нельзя считать доказанным, поскольку в процессе манипуляций могут возникать непредвиденные трудности. Преодоление этих трудностей может потребовать большого количества времени.
Существует также метод направленной эволюции, когда в ДНК вводятся случайные мутации, после чего исследователь получает так называемую библиотеку мутантных белков. Из этой библиотеки можно выбрать наилучший по эффективности взаимодействия белок. Проводятся несколько циклов отбора. Если известны структура белка и участки, отвечающие за связывание, можно сузить вариативность, вводя случайные мутации именно в этих участках.
По частоте мутаций РНК вируса можно рассчитать сроки таких мутаций и другие параметры, например, родство искусственно соединенных молекул и организмов.
Читайте также: Дочь погибшего от COVID медика в суде: «Лаборанты омской МСЧ-4 до сих пор без средств защиты!»
