Хорошо известно, что в геноме человека помимо полезной информации закодирован всевозможный мусор, доставшийся в наследство от далеких предков. Львиная доля генома (порядка 8%) приходится на инактивированные "останки" некогда функционировавших ретровирусов HERV (Human endogenous retrovirus), самым молодым из которых, HERV-K, около 5-ти миллионов лет.

Изучением мертвых вирусов занялись во французском онкологическом центре - институте Густава Роусси (Institute Gustave Roussy). Много информации из неработающего механизма не вытянешь, поэтому сотрудники группы Тьери Хейдмана (Thierry Heidmann) решили "починить" сломанный вирус. Для этого они наложили друг на друга все последовательности ДНК ретровирусов семейства HERV-K, содержащиеся в геноме, и получили консенсусную последовательность.

На следующем этапе ученые клонировали ДНК одного из представителей семейства HERV-K, используя коммерчески доступную библиотеку BAC (Bacterial Artificial Chromosome), а затем внесли в последовательность ДНК точечные мутации, приведя ее в соответствие с консенсусным вариантом. К радости исследователей, транскрипция восстановленной вирусной ДНК в клетках 239Т привела к продукции вирусных частиц. Более того, сам вирус, получивший название Phoenix, оказался способным самостоятельно осуществлять полный ретровирусный цикл от заражения клетки до интеграции в геном и сборки вирусных частиц.

"Это как Парк Юрского периода! Типа, круто!", - одобрил работу французских коллег John Coffin из MIT. Однако, группе Хейдмана не до шуток. Известно, что в некоторых опухолях, таких как тератокарцинома и меланома, экспрессируются отдельные белки HERV. В принципе, этого не достаточно для сборки полноценного вируса - слишком много мутаций. Однако, "воскрешение" полноценного вируса вполне может произойти за счет спонтанной рекомбинации - принципиальная возможность этого подтверждается результатами французских ученых.

Источник: molbiol.ru

DemoCode, мне стало интересно, как определяют возраст вирусных "останков"? Как узнали, что  HERV-K именно 5 млн. лет, а не 1 или 50?

А вообще открытие впечатляет. Так же, по идее, основываясь на консенсусной последовательности, наверное можно будет "фиксить" и сломанные гены самого организма?

Long terminal repeats (LTRs) of human endogenous retrovirus (HERV) have contributed to the structural change or genetic variation of primate genome that are connected to speciation and evolution. Using genomic DNAs that were derived from hominoid primates (chimpanzee, gorilla, orangutan, and gibbon), we performed PCR amplification and identified thirty HERV-W LTR elements. These LTR elements showed a 82-98% sequence similarity with HERV-W LTR (AF072500). Specifically, additional sequences (GCCACCACCACTGTTT in the gorilla and TGCTGCTGACTCCCATCC in the gibbon) were noticed. Clone OR3 from the orangutan and clone GI2 from the gibbon showed a 100% sequence similarity, although they are different species. This indicates that both LTR elements were proliferated during the last 2 to 5 million years from the integration of the original LTR element. A phylogenetic tree that was obtained by the neighbor-joining method revealed a wide overlap of the LTR elements across species, suggesting that the HERV-W LTR family evolved independently during the hominoid evolution.


Этим-то уже давно занимаются, но проблема в доставке "пофиксенных" генов и интеграции их в геном всех клеток организма. Хотя в этом деле большие сдвиги в последнее время. Если интересно, то можно погуглить запрос "Gene Therapy".

DemoCode, спасибо! Очень интересная статья.


Но ведь вероятность такого сценария очень низкая, не так ли?

Я бы сказал, чрезвычайно низкая. Но, всегда может найтись кто-то,  кто сможет помочь.   

ИМХО, в будущем это будут делать или с помощью искусственных вирусов-патчей  или с помощью наномашин.
А вообще некоторые ученые полагают, что и многие существующие вирусы не прямо направлены на убийство/ослабление особей, а помогают адаптироваться к изменению условий окружающей среды (как побочное действие заболевают лишь некоторые особи). Хотя и роль вирусов как экологического фактора стабилизации численности популяции никто не отменял.
А вирусы, вызывающие болезни со сверхвысокой летальностью скорее всего мутантные штаммы.

Точно, как раз сейчас наиболее активно разработки в этих двух областях и ведутся, и надо сказать, не безрезультатно.


Это, естественно и закономерно не только для вирусов, но вообще для любых паразитов, т.к. паразит и не должен убивать своего хозяина за счёт которого он живёт, иначе эта экосистема паразит-хозяин будет неустойчивой и исчезнет.

Из последних новостей о движениях в деле "доставки" генов на этот раз у Итальянских учёных:

При помощи генной инженерии можно делать с млекопитающими и их клетками всякие полезные и занимательные вещи. Например, лечить болезни. Эта идиллия несколько омрачается тем, что все «рабочие» векторы имеют вирусную природу. Поэтому переносимый ими генетический материал встраивается в геном, что чревато неконтролируемым изменением активности генов хозяина. Особенно это опасно для генотерапии, в полном соответствии с народной мудростью: «Одно лечим – другое калечим». Встречающиеся у млекопитающих плазмиды по ряду причин мало подходят для использования в качестве векторов. Тем большего восхищения заслуживает успех Итальянских ученых, создавших «рабочий» эписомный вектор для свиней. Основой успеха стало использование S/MAR (scaffold/matrix attachment region), к ко-торому «пришивается» транскрипционная единица. Трансформацию осуществляли sperm-mediated методом. Вектор был обнаружен у 12 из 18 эмбрионов, в 9 из которых была зарегистрирована экспрессия репортерного гена. Особенно ценно, что экспрессия наблюдалась во всех исследованных тканях «позитивных» животных.

Источник

Это сообщение отредактировал(а) DemoCode - 11.12.2006, 20:40