Thread by @OlgaVPettersson

С прошедшим Международным Днем Солидарности Трудящихся, милые твиттеряне!
У нас первая суббота мая, и ваш твиттерский препод готова нести луч знаний в массы.

Обещала интеграцию вирусов в геном. Чичас будет.
Кофе налили? Удобно сели? От винта! 1/х

2. Знаете ли вы, что 8% человеческого генома состоит из вирусов, встроенных в наш ДНК? Это т.н. ретровирусы, т.е. вирусы заражавшие наших далеких предков и, в конце концов, встроившихся в нашу ДНК.

Зачем? Почему? Как? Когда? Все ли вирусы так умеют? Что тогда бывает?

3. Начнем с ЗАЧЕМ и ПОЧЕМУ.
Лично я, персонально, наплевав на международную номенклатуру, считаю вирусы скорее живыми (тащите меня в суд). Они не организм, они простейшая эволюционная единица. Почему? У них есть геном - ДНК или РНК, хранитель их наследственной информации.

4. Как все знают, ДНК или РНК вирусов упакована в белковую оболочку, где у каждого белка своя функция.

Но не смотря на всю эту организацию, вирусы не умеют размножаться самостоятельно. И, как следствие, не могут эволюционировать сами по себе.

5. Для этого им необходим ничего не подозревающий хозяин, где вирусы внаглую заставляют клетки их размножать за свой счет. Чаще всего, это влечет за собой гибель клеток хозяина, т.е. болезнь.

Разные вирусы юзают хозяев по-разному.

6. Некоторые, как коронавирус (шоб он сдох, собака), просто, в наглую, призывает на службу наши рибосомы и заставляет их производить для себя белки. Также его гены используют все ресурсы клетки чтобы себя копипастить. Коронавирус только один из тысяч, которые идут этим путем.

7. Другие вирусы ведут себя иначе. Такие, как ВИЧ, герпес и ВПЧ (т.н. ретровирусы) не заморачиваются с нашими рибосомами. Они конкретно встраиваются в наши хромосомы, короче маскируются.

8. Наши белки, что отвечают за перевод ДНК в РНК для сборки белков (по-научному “генная экспрессия”) подвоха не замечают, и копируют инструкции для сборки вирусных белков наравне с нашими родными. Получается, вирус как-бы вклеивает свою страницу в нашу генетическую книгу.

9. Наши сварщики-рибосомы тоже ничего не замечают, и делают вирусные белки наравне с домашними. Секретные агенты вирусов в наших клетках потом эти вирусные белки собирают в скафандр, отзывают из нашего генома вирусную ДНК, пакуют все вместе, и сматываются.

10. Иногда убивая при этом клетку, а иногда просто смываются через дыру в заборе.

Вот вирусы второго типа очень часто остаются в геноме хозяина, даже после излечения. Геномы первого типа в ДНК хозяина вписываются крайне редко, и механизм этот изучен пока очень поверхностно.

11. КАК? ВСЕ ЛИ ВИРУСЫ ЭТО УМЕЮТ?

Чтоб РНК-вирусу вписаться в геном, у него должен быть два важных белка:
1) обратная транскриптаза и 2) интеграза.

12. Зверь под жутким именем “обратная транскриптаза” нужен чтобы переписать РНК вируса в ДНК (т.е. произвести транскрипцию). Без этого шага встраивание в геном хозяина невозможно.

13. Интеграза тащит на себе вирусную ДНК из цитоплазмы в ядро, где, собственно, и обитает наша ДНК. После того она, саботажница, в нашей ДНК делает надрез и вставляет в него ДНК вируса, а потом все аккуратненько склеивает чтоб никто ничего не заметил.

14. Та же интеграза заведует вылавливанием вирусной ДНК из генома, когда подходит пора рвать когти и идти заражать соседние клетки. Лучшей иллюстрации не найти, эта скоммунизжена у viralzone.expasy.org/3969?outline=a…

15. Для конспирологов говорящих о том что коронавирус встроится в наш геном и будет передаваться детям, таким образом их чипируя, так и отвечайте, что у коронавируса нет ни интегразы, ни обратной транскриптазы.

16. Даже если каким-то плохо исследованным макаром это произойдет, то никак не в ближайшую сотню тысяч лет.

Кроме РНК-, встроиться в геном хозяина могут и ДНК-вирусы, например вирус гепатита Б, аденовирусы, некоторые парвовирусы, итд. Механизм другой, но исход весьма похожий.

17. КОГДА?
Некоторые вирусы интегрируются в геном всегда, так проходит их жизненный цикл. Это вирусы ВИЧ и герпес, например. Даже у излечившихся людей, кусочек вируса навсегда остается в их ДНК. Они передаются от человека к человеку.

18. Чтобы они предались потомству, интеграция в геном должна произойти и у половых клеток, что маловероятно.

Другие вирусы обычно не остаются в геноме хозяина, но у них поломался механизм вызволения оттуда.

19. Со временем (сотни тысяч или миллионы лет), некоторые одомашненные вирусы смогли стать полноценными генами хозяев. А если они оказались репродуктивных клетках, то могут и передаваться по наследству.

Вот таких древних вирусов в нашем геноме процентов 8.

20. ЧТО ОНИ ДЕЛАЮТ?
Иногда весь вирус, или его прижившийся кусочек, встраивается в жизненно важный участок ДНК, или в особо восприимчивый тип клеток. Так коварен вирус папилломы человека (ВПЧ), который может (не всегда, но может!) вызвать рак шейки матки.

21. Есть типы лимфом и сарком, которые вызываются такими вирусами. Гепатит Б может вызвать рак печени (при особых условиях, у некоторых пациентов).

Есть древние вирусы, которые внедрились в наши гены и приносят эволюционную пользу.

22. Например, пара таких генов хорошо работают в человеческой плаценте, и участвуют во взаимодействии между матерью и плодом.

23. Абсолютное большинство таких старых вирусов одомашнились, мутации сделали их неактивными, и они просто сидят в геноме, ничего особо не делая. Со временем, если они не подвержены естественному отбору, они просто разрушаются.

24. Однако, все зависит от того, где в геноме они осели. Есть гипотеза, что такие вирусы играют роль в развитии множественного склероза, шизофрении, и некоторых других наследственных заболеваний.

25. Кроме ретровирусов типа ВИЧ, есть еще прекрасное подразделение вирусов которые тоже прекрасно встроились в наш геном и творят там всяческие чудеса - это т.н. транспозоны, или “прыгающие гены”. Их у нас в геноме аж за 50%. О них поговорим как-нибудь в другой раз.

26. Как всегда, для англо-читающих могу порекомендовать следующий обзор clinicalmicrobiologyandinfection.com/article/S1198-….

27. Итак, на очереди у нас есть следующие темы для тредов:
- эпигенетика и с чем ее едят
- теломеры и старение
- экспрессия генов
- прыгающие гены
- интересные страшилки из жизни Центра Геномных Исследований
- обзоры интересных геномов

28. Чего не хватает? О чем бы еще хотели почитать?

Всех ценю, всех люблю! Хороших выходных!