Как вирусы эволюционируют, становясь смертельно опасными?

01.02.201220710
Ученым из Университета штата Мичиган (Michigan State University (MSU), США) удалось показать, насколько быстро может эволюционировать вирус. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, свидетельствуют о том, что вирусам для полной мутации может быть достаточно всего двух недель, после чего они, полностью изменив механизм атаки, смогут инфицировать клетку совершенно иным способом.

Ученые впервые показали, как вирус-бактериофаг лямбда, заражающий кишечную палочку Escherichia coli, эволюционирует путем приобретения четырех новых мутаций и находит новый способ атаки клетки хозяина. «Вирус лямбда не опасен для человека, но результаты нашего исследования продемонстрировали, насколько быстро вирусы могут эволюционировать, приобретая новые и потенциально смертельные свойства», - говорит один из участников исследования Джастин Мейер (Justin Meyer).

Обычно фаг лямбда попадает внутрь клетки хозяина с помощью специфических рецепторов его клеточной мембраны. Искусственно создав штамм E. coli без рецепторов, необходимых для внедрения вируса в клетку, ученые обнаружили, что всего за 15 дней вирус мутировал и смог инфицировать бактерию новым способом.

«Мы обнаружили, что вирус лямбда приобрел новые функции. У него появилась способность внедряться в клетку хозяина, используя новый рецептор, и это произошло очень быстро, - говорит Мейер, - При повторных экспериментах происходило то же самое».

Несколько лет назад группа американских и голландских вирусологов создала новый, смертельно опасный штамм птичьего гриппа (H5N1) и заявила, что он способен к сверхбыстрой мутации. Однако научное сообщество возразило, что, хотя этому вирусу необходимо всего 5 новых мутаций для обретения способности заражать человека, очень маловероятно, что он сразу сможет приобрести все необходимые мутации естественным образом. Теперь американские ученые на практике подтвердили, что вирусы могут мутировать в считанные недели. «Новые свойства могут развиваться постепенно, что будет создавать условия для дальнейших эволюционных изменений при подходящих условиях», - добавляет Мейер.



Ученые из Университета штата Мичиган показали, насколько быстро могут эволюционировать вирусы, становясь смертельно опасными. (фото: Michigan State University/Jeremy Polk/NSF)

По материалам National Science Foundation

Оригинальная статья:
J. R. Meyer, D. T. Dobias, J. S. Weitz, J. E. Barrick, R. T. Quick, R. E. Lenski. Repeatability and Contingency in the Evolution of a Key Innovation in Phage Lambda. Science, 2012; 335 (6067): 428 DOI: 10.1126/science.1214449

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей