Вирусы наоборот
Класс вирусов называется ретровирусами, потому что они все делают наоборот. Понятие «ретро» обусловлено тем, что ретровирусы имеют в своем геноме РНК, которую они превращают в ДНК. Обычные клетки превращают ДНК в РНК, но никогда наоборот. Ретровирусы делают все наоборот, и поэтому называются ретровирусами. Все ретровирусы совершают эту практику, которая называется обратной транскриптазой. У них есть две цепи РНК, которые они конвертируют в двухцепочечную ДНК. Потом они переносят эту двухцепочечную ДНК в клеточное ядро и внедряют ее в геном хозяина. Таким образом, геном ретровируса становится частью генома хозяина, и клетка никогда уже не сможет от него избавиться. Единственный способ избавиться от ретровируса — убить клетку. Именно так и поступает иммунная система.
На протяжении миллионов лет эволюции ретровирусы перепрыгивали с одного вида на другой, что привело к «эффекту Черной Королевы». Если вирус патогенен, он инфицирует вид и оказывает на него давление отбора. Многие члены этого вида будут убиты вирусом. Это приведет к давлению отбора, цель которого — стать нечувствительным к этой инфекции или вирусу.
Главное отличие ретровирусов в том, что они превращают РНК в ДНК и интегрируют ДНК в хроматин. Это и есть уникальная черта ретровирусов. Некоторые другие вирусы поступают так же, но только в качестве дополнения. Ретровирусы целиком зависят от этого процесса интеграции. Если клетка не может от них избавиться, она должна умереть для избавления себя от вирусной инфекции.
Ретровирусы внедряют свой геном в хроматин хозяина. Стоит этим генам попасть внутрь хроматина — они останутся там навсегда. Клетка в целом относится к ним как к клеточным генам, так что они считываются, производят РНК, а позже эта РНК направляется в цитоплазму.
Вирус производит протеин, клетка производит вирусный протеин, новые вирусы формируются, и они готовы двигаться дальше, заражать новые клетки. Так ретровирусы стали отличным инструментом для изучения клеточной биологии, и это потому, что они простые. Некоторые из них имеют всего три гена. Даже сложный ретровирус вроде ВИЧ имеет всего девять генов. Поэтому очень легко взять их, разделить на части и изучать, какая часть за что отвечает.
Некоторые технологии генной терапии
В поле генной терапии существует трюк, когда берут ретровирус, вынимают из него ретровирусные гены и вставляют те гены, которые нужны. Потом можно сформировать ретровирусные частицы. Этот трюк можно использовать для развития ретровирусного вектора.
Работает это так: можно взять ретровирусный геном, который обычно шифрует все ретровирусные гены, избавиться от них и поставить на их место предпочтительный ген, например терапевтический ген или ген, который можно просто измерять. Если вы это сделаете, вы сможете производить ретровирусные частицы, которые будут только заражать клетку и производить белок. В ретровирусе не окажется ретровирусных генов, так что он сможет производить только терапевтические гены или измеряемый инструментальный белок. И это прекрасный инструмент для изучения клеточной биологии.
Кроме того, мы можем использовать ретровирусные векторы, чтобы изучить биологию клетки. Мы можем использовать их, чтобы заставить клетки производить определенный ген, обращаясь к процессу РНК-интерференции. Можно использовать ретровирусы, чтобы производить РНК-интерференцию, можно использовать ретровирусы, чтобы выделить определенный ген.
CRISPR/Cas9 — технология редактирования геномов
Наиболее распространенное использование ретровирусов в последнее время заключается в доставке CRISPR/Cas9, так что мы можем выбросить любой ген в определенной клетке, а затем изучать последствия этого «выбрасывания» или измерять все что угодно вроде деления клеток, их роста или чего угодно, связанного с клетками.
CRISPR/Cas9 — это новая технология редактирования геномов высших организмов, базирующаяся на иммунной системе бактерий. В основе этой системы — особые участки бактериальной ДНК, короткие палиндромные кластерные повторы, или CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats).
Между идентичными повторами располагаются отличающиеся друг от друга фрагменты ДНК — спейсеры, многие из которых соответствуют участкам геномов вирусов, паразитирующих на данной бактерии. При попадании вируса в бактериальную клетку он обнаруживается с помощью специализированных Cas-белков (CRISPR-associated sequence — последовательность, ассоциированная с CRISPR), связанных с CRISPR РНК. Если фрагмент вируса «записан» в спейсере CRISPR РНК, Cas-белки разрезают вирусную ДНК и уничтожают ее, защищая клетку от инфекции.
В начале 2013 года несколько групп ученых показали, что системы CRISPR/Cas могут работать не только в клетках бактерий, но и в клетках высших организмов, а значит, CRISPR/Cas-системы дают возможность исправлять последовательности генов.
Использование технологии редактирования генома CRISPR/Cas9 открывает новые возможности в генной терапии. CRISPR/Cas9 позволяет очень точно и безопасно изменять ДНК клеток. И если совместить технологию CRISPR/Cas9 с доставкой при помощи аденоассоциированных вирусов, то это, по-видимому, позволит системно воздействовать на организм и совершенно безопасно изменять геном очень большого числа клеток.
Использование CRISPR/Cas превзошло все ожидания. Она позволила с минимальным числом ошибок как «выключать» нужные гены, так и встраивать новые гены в строго определенные участки генома. А совсем недавно, в декабре 2015 года научная группа Фенга Джанга видоизменила данную систему так, что она стала и вовсе безошибочной, что было опубликовано в ведущем научном журнале Science. Ученые заменили 3 аминокислоты («кирпичика», из которых состоит белок) в эндонуклеазе Cas9, после чего число ошибок такой системы свелось практически к нулю.
Важность механизмов исправления ошибок при репликации генома
Использование CRISP/Cas9 особенно актуально для генной терапии старения, где требуется воздействовать на пути долголетия, общие для большинства клеток организма. П
о генной терапии старения до 2015 года не проведено ни одного клинического испытания на людях, что неудивительно, поскольку старение до сих пор не признано болезнью.
То есть в первом случае вводится нечто полезное для долголетия, а во втором – отключается вредное.
А если у тебя уже есть 119 миллиардов долларов и тебе уже 66, представляете как неохота все это терять?
Генная терапия старения пока еще очень молодая и развивающаяся область. До 2019 года все исследования по генной терапии старения проводятся на модельных мышах, крысах, обезьянах и клеточных культурах человека — клетках в пробирке. Все подходы к генной терапии старения делились на те, где в организм доставлялся ген долголетия, и на те, где вводились матричные РНК, «выключающие» ген или путь старения.
В 2019 году — появился совершенно уникальный с точки зрения полного несоответствия естественному пути эволюционного развития SARS-COV-2. Который тут же, официально, под эгидой ВОЗ, замаскировали под очередной синдром — COVID-19, который является только одним, лежащим на поверхности, признаком смертельно опасного заболевания. По данным Института Хопкинса в мире 140 миллионов зараженных вирусом SARS-COV-2. Это откровенная подмена смыслов на глобальном уровне управления. На самом деле, в мире 140 миллионов официально подтвержденных и выявленных с помощью экспериментальных средств ИФА и ПЦР диагностики людей, обратившихся за медицинской помощью. И это число не эквивалентно числу носителей вируса SARS-COV-2
Геометрической прогрессией называется последовательность чисел, в которой отношение между последующим и предыдущим членами остается неизменным. Это неизменное отношение называется знаменателем прогрессии. Геометрическая прогрессия называется возрастающей, когда абсолютная величина ее знаменателя больше единицы, и убывающей, когда она меньше единицы. Знаменатель прогрессии может быть и отрицательным числом, но прогрессии с отрицательным знаменателем практического значения не имеют.
В различных эпидемиологитческих моделях, например SIR (Susceptible — Infected — Recovered) — SEIR («восприимчивые» — «контактные» — «инфицированные» — «выздоровевшие») базовое репродуктивное число показывает то количество человек, которых может заразить вокруг себя один заболевший. Например, базовое репродуктивное число для гриппа равно 1-2, для кори — 12-18.
Для COVID-19 (по оценке китайских эпидемиологов) – около 4. Таким образом, можно сделать вывод о том, что новый коронавирус в 3-4 раза менее заразен, чем корь и в 2-3 раза более заразен, чем грипп.
Число людей на планете земля на 7 декабря 2020 года составляло 7 830 458 560. Сумма геометрической прогрессии со знаменателем геометрической прогрессии q, равным 4, за 18 шагов (дней) составит 22 906 492 245 — двадцать два миллиарда девятьсот шесть миллионов четыреста девяносто две тысячи двести сорок пять человек.
SARS—CoV—2 впервые выявлен 31 декабря 2019 года. В январе 2020 года Всемирная организация здравоохранения объявила вспышку эпидемии, связанной с SARS—CoV—2, чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения международного значения, а 11 марта 2020 года охарактеризовала принявшее мировой масштаб распространение болезни как пандемию. ВОЗ присвоила официальное название инфекции COVID-19 («Coronavirus disease 2019»), до этого использовался термин 2019-nCoV.
Международный комитет по таксономии вирусов присвоил возбудителю название SARS-CoV-2 Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus-2
Вариант SARS-CoV-2 с мутацией D614G в гене, кодирующем шиповидный белок, появился в конце января или начале февраля 2020 г. В течение нескольких месяцев мутация D614G заменила первоначальный штамм SARS-CoV-2, идентифицированный в Китае, и к июню 2020 г. стала доминирующей формой вируса, циркулирующей во всем мире.
Исследования респираторных клеток человека и животных моделей показали, что по сравнению с первоначальным штаммом вируса штамм с мутацией D614G усиливает инфективность и передачу.
О каких 140 миллионах инфицированных вирусом SARS-COV-2 вещает институт Хопкинса? Когда через три недели после выявления этой генетической угрозы носителями вируса стали все жители планеты Земля, кроме тех, которые жили на островах, не имеющих взлетно посадочных полос?
Схема и подробное описание глобального генетического преступления хорошо изложены в заявке 0060257852. Это должен знать каждый. Нам с этим принудительным эволюционным давлением придется жить до конца своей жизни.
С 2003 года — года публикации генома Homo Sapiens начались активные действия глобальных фармацевтических компаний в направлении принудительной генетической эволюции человека разумного к человеку управляемому, Homo Digitals или Homo Сyberus. Под разными благими намерениями борьбы онкологией, и прочими страшными болезнями.
Векторная генетика
После успешного завершения Human Genome Project многие многие биолаборатории с 2003 по 2019 годы были сосредоточены на исследованиях ретровирусных векторов и ретровирусов, чтобы изучать эволюционные механизмы врожденного иммунитета. Иммунитет, или внутриклеточный врожденный иммунитет, — это способность индивидуальной клетки защищать себя от вирусной инфекции. Осознание его важности произошло не так давно, назад.
Мы находимся под атакой вирусных инфекций на протяжении всей эволюции. За это время мы выработали очень сложные пути защиты себя от инфекций. У нас сформирована адаптивная иммунная система, Т-лимфоциты и антитела.
Но кроме этого, каждая клетка нашего тела имеет способность защищать себя от инфекции. Ретровирусы дают прекрасную возможность это изучить. Клетка имеет молекулы, способные обнаружить образ вируса, потому что они замечают нечто, что выглядит иначе с конформационной и химической перспектив.
Если рецептор распознавания образов видит входящий вирус, он вызовет антивирусную реакцию. Клетка начнет вырабатывать намного больше белка, чем делала раньше. Она начинает выделять белок вида интерферон тип 1, что позволит еще незараженным клеткам узнать, что приближается вирус.
Интерфероны активируют эти незараженные клетки на производство их антивирусной защиты. Это эффективный способ противостоять вирусной репликации.
Так как ретровирусы с их тремя и девятью генами являются очень простыми, вирусологи могут регулировать мутации и наблюдать за тем, являются ли ретровирусы способными проходить через защиту, и как именно они это осуществляют.
Все вирусы кодируются геномами, равно как и все живое на нашей планете, от бактерий до млекопитающих. Большинство вирусных геномов строится на основе, но некоторые — на основе РНК. На самом деле вирусы — это единственные организмы, использующие РНК-код.
Это заставляет некоторых биологов думать, что вирусы могли появиться на гипотетическом этапе эволюции, известном как РНК-мир, который, как считают сторонники этой теории, предшествовал нашему миру, построенному на базе ДНК.
РНК в отличие от ДНК может реплицироваться без помощи белковых энзимов. Соответственно для перехода от первичного бульона химических веществ к самовоспроизведению на основании РНК потребовался бы совсем крохотный шаг. Вирусы являются паразитами, то есть всегда рождаются в клетках своих носителей. Они умирают, как и бактерии, под влиянием нагревания или токсичных химикатов. Они также проходят жизненные циклы, включающие репродуктивную фазу, что является еще одной базовой характеристикой живого организма.
Следующий и, вероятно, самый важный вопрос звучит так: развиваются ли вирусы в соответствии с установленными эволюционными механизмами? Да, именно так они и делают. Геномы вирусов мутируют быстрее, чем геномы любых других известных нам организмов. Этим частично объясняется, почему человеческому организму так сложно бороться с вирусом ВИЧ. Через год или два после инфицирования в одном пациенте развиваются миллионы различных модификаций вируса.
Дальше начинает работать эволюционный процесс
В середине ХХ века биологи пришли к договоренности о том, что минимальным требованием к признанию организма живым должно являться наличие клеточной мембраны, внутри которой содержатся энзимные и биохимические средства для обмена веществ. Мне кажется, что создатели этого определения специально приложили усилия, чтобы исключить вирусы из понятия живого.
Почему существо, имеющее клеточную мембрану, считается живым, а существо с вирусной оболочкой — нет?
Выживание всех прочих форм жизни, включая нас самих, зависит от основных аминокислот, жирных кислот и витаминов, которые они получают из других организмов. Некоторые ученые считают, что вирусы следует исключить из мира живого из-за их паразитической природы, но ведь и многие виды бактерий также являются паразитами.
Во время создания определения жизни биологи не имели представления о строении генома. Теперь, благодаря Human Genome Project, о теории развития вирусов из генома носителя можно забыть раз и навсегда. Если фаги и ретровирусы действительно являются обломками хозяйского генома, большинство генов в нем и в геноме вирусов должны совпадать. Вместо этого мы видим нечто абсолютно противоположное — большинство вирусных генов встречаются исключительно в эволюционных линиях вирусов. Вирусы — это невероятно креативные эволюционные создания, способные создавать новые гены самостоятельно.
Заражение ретровирусом ВИЧ-1 приводит к заболеванию, известному как Синдром приобретенного иммунодефицита.
В семействе вирусов, насчитывающем множество странных членов, ретровирусы кажутся необычными. Приставка «ретро» в их названии указывает на то, что они действуют в нарушение устаревшей догмы о жестком порядке перехода от генов к белку через информационную РНК.
Ретровирусы не только имеют геномы, основанные на РНК, а не на ДНК, но и обладают собственными энзимами, способными превращать вирусную РНК в комплементарную ДНК-последовательность перед введением генома в ядро клетки-носителя.
Этот процесс также является ключом к пониманию того, как ретровирусы изменяют эволюционную историю носителей, которых они инфицируют. С эволюционной точки зрения ретровирус способен «захватить» зародышевые линии клеток своего хозяина и таким образом вступить в генетический симбиоз с ним, создав новый голобионтический геном, состоящий из ретровируса и генома человека.
Ретровирусы содержат две идентичные молекулы геномной РНК и РНК-зависимую ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу, ревертазу). Ретровирусы выделены от множества видов животных и проявляют разнообразный спектр патогенного потенциала. Семейство включает вирусы 7 родов: альфа-, бета-, гамма-, дельта-, эпсилонретровирусы, лентивирусы и спумавирусы. Семейство включает вирусы, патогенные для человека и многих видов животных. Большинство ретровирусов обладают выраженным тропизмом к клеткам лимфОретикулярной и гемопоэтической системы.
Ретровирусы у специфических для них видов животных встречаются повсеместно. В борьбе с ретровирусными инфекциями основной мерой является предотвращение передачи вируса.
Вирионы ретровирусов представляют собой округлые оболочечные частицы диаметром 80—100 нм, обладающие уникальной трехслойной структурой. Центральная часть вириона представлена нуклеопротеиновым комплексом, который включает около 30 молекул ревертазы и имеет спиральную симметрию. Эта структура окружена икосаэдрическим капсидом диаметром около 60 нм, покрытым оболочкой, происходящей из мембраны клетки, от которой отходят гликопротеиновые пепломеры.
Лентивирусы имеют на поверхности примерно 72 шишкоподобных пепломера длиной около 10 нм с яйцевидным концевым уплотнением.
Ретровирусы имеют диплоидный геном, представляющий инвертированный димер из двух молекул линейной позитивной полярности, одноцепочечной РНК; каждая молекула содержит 7-11 тн и имеет полиА последовательность на З’-конце и КЭП-структуру на 5′-конце.
Немного о структуре генома и CAP structures
Геномы РНК-вирусов с одним или обоими модифицированными концами. 5 конец может быть связан с белком или метилированным нуклеотидным концом. 3-й конец может быть полиаденилированным или свернутым, как трансферная РНК. Полиаденилируются как мРНК, так и некодирующие РНК.
Поли(А)-хвосты в этом случае стимулируют деградацию этих РНК специальным мультибелковым комплексом — деградосомой, который включает два РНК-разрушающих фермента: полинуклеотидфосфорилазу и РНКазу E
Многие вирусы имеют липидный компонент мембраны. В большинстве этих вирусов мембрана находится на поверхности вириона и связана с одним или несколькими видами вирусного белка. Эта липидно–белковая структура известна как оболочка, заключающая в себе нуклеокапсид (нуклеиновая кислота плюс капсид). Вирионы большинства оболочечных вирусов, например, таких как герпесвирусы, имеют сферическую или приблизительно сферическую форму, но существуют и другие формы
Геном ретровирусов уникален в следующих отношениях:
- является единственным диплоидным;
- вирусная РНК синтезируется и изменяется с помощью механизма, изменяющего клеточную матричную РНК;
- это единственный геном, связанный со специфическим переносом функции РНК целиком к первичной репликации;
- это единственная одноцепочечная (+)РНК, которая не является матричной РНК вскоре после инфекции;
- это единственный геном, кодирующий обратную транскриптазу, которая сама по себе уникальна.
У оц(+)РНК-вирусов репликация начинается с полной или частичной трансляции генома без промежуточных этапов. У всех других классов вирусов процесс экспрессии вирусного генома начинается с транскрипции мРНК.
Ретровирусы вызывают лейкемии, аутоиммунные болезни, а также иммунодепрессии, а именно у человека, в частности, СПИД и ARS, (т.е. aids relafed Syndrome = синдром, родственный или близкий спиду), являющийся предварительной ступенью к полной картине болезни при спиде.
Извлечение ретровирусных инфекций у человека до сегодняшнего дня невозможно, так как все попытки создать вакцину против вируса до сих пор оканчивались неудачей из-за его очень высокой скорости мутации.
Терапевтически до сих пор применяются медикаменты, которые ингибируют обратную транскриптазу, при этом речь идет большей частью о замещенных дезоксинуклеозидах гуанозина, цитидина и тимидина. До сих пор наиболее известным активным веществом является А Т, который, правда, лишь в состоянии замедлять симптомы ретровирусной инфекции, но не излечивать болезнь.
Международные исследования показали, что скорость прогрессирования болезни у зараженных ВИЧ людей зависит от подтипа гена человека, известного под названием HLAB. Это один из генов, определяющих характер иммунного ответа при трансплантации органов.
Распределение подтипов HLAB по человеческой популяции влияет на эволюцию вируса, а сам вирус за счет летальности некоторых подвидов одинаковых подтипов генов изменяет генофонд человечества.
Локус, расположенный на 6-й хромосоме содержит большое количество генов, связанных с иммунной системой человека. Этими генами кодируются в том числе и антигенпредставляющие белки, расположенные на поверхности клетки. Гены HLA являются человеческой версией генов MHC многих позвоночных (на них проводилось множество исследований MHC генов)
Вирус ВИЧ-1 выборочно поражает иммунные клетки человека — лимфоциты, носящие название CD+T-хелперы. Мембраны этих клеток содержат важный иммуноглобулин CD4, который способствует слиянию клетки и вирусной оболочки.
Так, вирусный геном проникает в ядро, где собственный энзим вируса, называемый обратной транскриптазой, превращает РНК-геном вируса в его ДНК-эквивалент, а затем с помощью энзима интегразы интегрирует его в геном ядра.
Это удивительное влияние геномов вируса и носителя является важным шагом. После него вирус может отдать геному носителя команду производить дочерние вирусы, которые будут распространяться на другие клетки и повторять тот же процесс.
Большую роль в атаке на иммунную систему носителя играет оболочка вируса — вирус находит цель и сливается с мембраной выбранной клетки, чтобы захватить ее.
По мере распространения вирус снова и снова будет использовать свою оболочку, чтобы избежать противодействия иммунной системы, при этом захватывая и убивая все больше и больше клеток с CD4.
По мере развития болезни вирус достигнет такой стадии, на которой в организме каждый день будут производиться миллиарды его дочерних копий. При этом они будут мутировать с огромной скоростью.
Именно из-за этого быстрого распространения и стремительной мутационной эволюции вируса в организме зараженного человека с ним так сложно справиться без медицинского вмешательства.
Вирусы являются самой распространенной формой жизни в окружающей среде.
Геномы эукариот, и в особенности многоклеточных организмов, таких как растения и животные, содержат большое количество генов, принадлежащих в прошлом ретровирусам, инфицировавшим зародышевые линии предковых видов и наследуемым вертикально от родителя к потомку. По всей видимости, обнаруженные в геномах эукариот ретротранспозоны, содержащие длинные концевые повторы (long terminal repeats, LTRs), произошли именно таким образом.
LTR ретротанспозоны включают в себя три семейства: Bel/Pao (Belpaoviridae), Ty3/gypsy (Metaviridae) и Ty1/copia (Pseudoviridae).
Эти мобильные генетические элементы имеют явное сходство организации генов с таковым у ретровирусов. В общем случае они содержат ген gag, кодирующий белок (group-specific antigen, группоспецифический антиген), сходный с белком капсида ретровирусов; а также гены, необходимые для репликации и последующего встраивания ретротранспозона в новый сайт-мишень.
Вдобавок у семейства Ty3/gypsy также обнаружен ген вирусной оболочки (env). Недавно, на основании накопленных филогенетических данных и схожести механизмов репликации Международным комитетом по таксономии вирусов все эти три семейства ретротранспозонов были объединены с семейством Retroviridae в один порядок Ortervirales.
Геном кукурузы, к примеру, более чем на 80% состоит из транспозонов, причем бóльшая их часть приходится на LTR-ретротранспозоны Ty3/gypsy и Ty1/copia. Многие из них в процессе эволюции утратили способность «прыгающих» генов, активация же других, ее сохранивших, в значительной мере модулируется внешними условиями, среди которых атака патогенов, ранение и различные экологические стрессы. LTR-ретротранспозоны присутствуют и в геномах млекопитающих, хотя и в значительно меньшем числе копий, и занимают от 4 до 10% генома.
Принудительная эволюция
Роль эндогенных ретровирусов в генной эволюции человека исследована в 2005 г. Это произошло сразу после завершения Human Genome Project.
В то время как полагали, что классически транскрипция происходит от ДНК к РНК, обратная транскриптаза транскрибирует РНК в ДНК. Термин «ретро» у ретровирусов относится к этому обратному процессу (производству ДНК из РНК) центральной догмы молекулярной биологии. Обратная транскриптазная активность вне ретровирусов была найдена почти у всех эукариотов, создавая возможность производства и включения новых копий ретротранспозонов в геном хозяина.
Эти вставки транскрибируются с помощью ферментов хозяина в новые молекулы РНК, которые вступают в цитозоль. За этим некоторые из этих молекул РНК транслируются в вирусные белки.
Например, ген gag транслируется в молекулу капсидного белка, ген pol транскрибируется в молекулы обратной транскриптазы, а ген env транслируется в молекулы оболочечного белка.
Важно отметить, что любой ретровирус должен «внести» свою собственную обратную транскриптазу в свой капсид, в противном случае, он неспособен использовать ферменты инфицированной клетки на выполнение задачи в результате необычной природы образуемой ДНК из РНК.
ВИЧ является членом рода лентивирусов, входящего в семейство ретровирусов. Лентивирусы имеют много общих морфологических и биологических свойств свойств. Многие виды заражаются лентивирусами, которые характерно ответственны за длительные болезни с длительным инкубационным периодом.
Лентивирусы передаются как одноцепочечные, положительно чувствительные окутанные (оболочечные) РНК вирусы.
Вирусная оболочка-это самый внешний слой многих типов вирусов. Она защищает генетический материал в их жизненном цикле при перемещении между клетками-хозяевами. Не все вирусы имеют конверты. Оболочки, как правило, получены из частей мембран клеток-хозяев (фосфолипиды и белки), но включают некоторые вирусные гликопротеины. Они могут помочь вирусам избежать иммунной системы хозяина. Гликопротеины на поверхности оболочки служат для идентификации и связывания с рецепторными участками на мембране хозяина. Вирусная оболочка затем сливается с мембраной хозяина, позволяя капсиду и вирусному геному проникнуть внутрь и заразить хозяина.
Фосфолипиды, также известные как фосфатиды, представляют собой класс липидов, молекула которых имеет гидрофильную головку, содержащую фосфатную группу, и два гидрофобных хвоста, полученных из жирных кислот, соединенных молекулой глицерина. Фосфатная группа может быть модифицирована простыми органическими молекулами , такими как холин, этаноламин или серин.
Фосфолипиды являются ключевым компонентом всех клеточных мембран. Они могут образовывать липидные бислои
Вычислительное моделирование фосфолипидов часто выполняется с использованием молекулярной динамики с силовыми полями , такими как GROMOS, CHARMMили AMBER.
Распространенными источниками промышленно производимых фосфолипидов являются соя, рапс, подсолнечник, куриные яйца, коровье молоко, рыбья икра и др. Каждый источник имеет уникальный профиль отдельных видов фосфолипидов, а также жирных кислот и, следовательно, различное применение в пище, питании, фармацевтике, косметике и доставке лекарств.
При попадании в клетку-мишень геном вирусной РНК преобразуется в двухцепочечную ДНК с помощью вирусно кодируемого фермента обратной транскриптазы, который транспортируется вместе с вирусным геномом в вирусной частице. Полученная вирусная ДНК затем импортируется в клеточное ядро и интегрируется в клеточную ДНК вирусно кодируемым ферментом, интегразой и кофакторами хозяина.
После интеграции вирус может стать латентным, позволяя вирусу и его клетке-хозяину избегать обнаружения иммунной системой в течение неопределенного периода времени. Вирус ВИЧ может оставаться в спящем состоянии в организме человека до десяти лет после первичного заражения; в течение этого периода вирус не вызывает симптомов.
Станет ли ВИЧ когда-нибудь частью нашего организма — неизвестно. Мы знаем, что множество ретровирусов попадали в зародышевые линии человека и его предков и влияли на эволюцию нашего генома, поэтому около 9% его на сегодня состоит из ретровирусной ДНК.
Природа резистентности к лекарственным препаратам
Промышленно произведенные препараты, которые разработаны как ингибиторы протеазы и обратной транскриптазы могут быстро оказаться неэффективными, потому что генные последовательности, которые кодируют эту протеазу и обратную транскриптазу, способны подвергнуться многим замещениям.
Подобные замещения азотистых оснований, которые образуют нить ДНК, могут сделать протеазы или обратную транскриптазу трудными для атаки.
Аминокислотное замещение делает ферменты способными уклоняться от режимов лечения препаратами, потому что мутации в последовательности генов могут вызвать физическое или химическое изменение, что сделает трудным обнаружение их с помощью лекарства.
По причине того, что обратная транскриптаза не проверяет правильность репликации ДНК, ретровирус мутирует очень часто.
Это позволяет вирусу становиться устойчивым к антивирусным фармацевтическим препаратам и тормозит разработку эффективных вакцин и ингибиторов для ретровирусов.
Термин «поколение Z» применяется к молодым людям, рожденным в период с 1995 года и позже. Считается, что типичные представители этого поколения, так называемые «цифровые аборигены» (появившиеся на свет уже после «цифровой революции» и привыкшие добывать и информацию из цифровых каналов) активно используют различные электронные гаджеты, средства виртуальной и дополненной реальности.
Ученые предполагают, что значительная часть «поколения Z» должны будут заниматься и изучать биотехнологии, робототехнику технические дисциплины, активно интересоваться новыми технологиями и наукой.
Многим из «поколения Z» будет близка философия трансгуманизма, допускающая применение всех технических и научных достижений для того, чтобы продлить жизнь человека, улучшить наши физические и умственные характеристики, избавить нас от старения и болезней.
Произойти это, по мнению Рэймонда Курцвейла — одного из самых известных футурологов и технического директора Google должно совсем скоро, буквально в течение десятилетия
Для того, чтобы глобальные цели управляемой генетики были достижимы, начинать эксперименты по выведению Homo Digitals целесообразно с Судана и ЮАР, потому, что коренных народов островов Тасмании, Папуа и Меланезии после успешного освоения островов Британской Ост-индской компании больше не существует