shvarz

Для масштаба - нижние деревья примерно 5% разницы между самыми дальними точками.

From:

А мне вот что интересно - при таком генетическом разнообразии, как вирусу "удается" сохранить фенотипическое сходство? Ведь при таком серьезном отличие крайних точек, говорить о них как об одном и том же вирусе можно лишь условно? Что вообще позволяет объединять их в один вид?

From:

Ну, вирусу-то наплевать на фенотипическое сходство. Ему важно, чтобы все работало. Вообще тут показано разнообразие на генетическом уровне, а там процентов 30 разнообразия можно объяснить просто устройством генетического кода. На аминокислотном уровне сходство выше. К тому же дерево для HIV показано не на полном геноме, а на куске белка оболочки. Этот белок содержит в себе несколько суперварьирующих районов. Гены структурных белков и ферментов обычно менее вариабельные.

А вот для нас вся эта вариабельность, конечно, добавляет трудности к классификации вирусов. У HIV есть два типа (HIV-1 и HIV-2) которые отличаются очень сильно, а внутри типа HIV-1 есть 8 (если не ошибаюсь) подтипов, разбивка на которые была сделана более-менее произвольно. Просто решили, что все, что отличается друг от друга на >30% считать разными подтипами.
Последнее время начинают распространяться рекомбинантые формы, являющиеся, например, подтипом A в одной части генома и подтипом C - в другой. Полный бардак :)

From:

Ну, вирусу-то наплевать на фенотипическое сходство. Ему важно, чтобы все работало.

Дык и я о том же! Собственно, насколько я понимаю, у вирусов это вообще практически синонимы - его функциональность суть его фенотип. Получается, что одну и ту же задачу (или даже набор задач) можно выполнять миллионом разных способов, в сходных реакциях задействованы различные цепочки ферментов, продуцированные различными генами, однако "на выходе" получается практически одно и то же, поскольку, как я понимаю, клиническая картина у разных штаммов отличается мало. Иными словами, науш иммунную систему оказывается можно угробить миллионом различных способов :)

From:

Вы знакомы с генетическим кодом? Как триплеты кодируют аминокислоты?
http://en.wikipedia.org/wiki/Genetic_code
Функциональность белка определяется последовательностью аминокислот. Одну и ту же аминокислоту можно закодировать разными триплетами нуклеотидов. Например, триплеты UUA, UUG, CUU, CUC CUA, CUG кодируют одну и ту же аминокислоту - лейцин. Это довольно крайний случай, обычно все-таки по 2-4 триплета на аминокислоту. Триплетов 61, а аминокислот - 20. То есть чисто статистически получается, что можно собрать один и тот же (усредненный) белок по ДНК последовательностям, отличающимся процентов на 30.
Это был раз.
А два - в последовательности аминокислот можно действительно менять некоторые аминокислоты никак не влияя на функциональность белка. Или влияя совсем чуть-чуть. Это справедливо не только для белков вирусов, но и для белков всех остальных организмов.

Тут, кстати, имеет смысл вспомнить любимый подход креационистов к возникновению жизни - подсчет ничтожной вероятности случайного возниконовения некой конкретной последовательности нуклеотидов. Даже не вдаваясь в то, что эволюция и не утверждает то, что некая последовательность нуклеотидов возникла из ниоткуда, все равно при таких подсчетах надо умножать полученную вероятность на общее количество ДНК последовательностей со схожей функциональностью. А их, как вы справедливо заметили, очень и очень много.

From:

Вы знакомы с генетическим кодом? Как триплеты кодируют аминокислоты?

Ну, я не скажу, что знаком с ним досконально, знаю лишь в общих чертах. Но ведь все, что Вы написали справедливо и для других вирусов, включая и вирус гриппа. Почему, в таком случае,они не демонстрируют такой же степени вариабельности? Чем качественно вирус HIV отличается от них?

Тут, кстати, имеет смысл вспомнить любимый подход креационистов к возникновению жизни - подсчет ничтожной вероятности случайного возниконовения некой конкретной последовательности нуклеотидов.

Тут я, безусловно, согласен. Я сам неоднократно в подобных спорах писал о том, что отождествление генетического кода с компьютерной программой (а именно этой аналогией обычно пользуются для доказательства того, что "достаточно изменить один бит, чтобы все перестало работать") является ошибкой.

From:

Кстати, возникло еще и вот какое соображение - подобная вариабельность еще говорит о том, что либо мутации, к ней приводящие, являются полностью нейтральными с точки зрения отбора, либо о том, что на HIV, в отличие от вирусов того же гриппа, отбор, по каким-то причинам действует слабее, причем, возможно и потому, что с HIV'ом мы не умеем бороться. Ведь само по себе существование эффективной вакцины является фактором отбора для вирусов.

From:

Это очень крутое соображение и могу только сказать, что лучшие умы бьются над решением вопроса о том, почему одни вирусы эволюционируют быстро, а другие - медленно. Моя любимая теория заключается в том, что грипп - он не пытается обхитрить имунную систему, а ВИЧ - пытается. У них разные стратегии. Грипп полагается на подход "пока система среагирует, я уже в 10 новых человек с соплями перелечу", поэтому он оптимизирован под перелет с соплями, а под убегание от имунной системы не оптимизирован. ВИЧ - он приходит надолго, передается не очень хорошо. Весь его геном оптимизирован на гибкость и вариабельность, потому что это необходимо для того, чтобы прожить в одном человеке 10 лет. Платит он за это тем, что большая часть его вирионов нежизнеспособна и передается он не очень хорошо.

From:

но не навсегда ?
или настолько долго, что человека переживает

From:

навсегда

From:

darum.livejournal.com

А что с тем британским парнем, про которого писали, что он вдруг вылечился? Ну, вот этот случай http://health.taragana.net/articles/spontaneous-cure-from-hiv-in-britain

(Это я не подначиваю. Просто помню, что было в каких-то новостях, а потом я за этим не следила. Так что подробностей никаких не знаю.)

From:

http://shvarz.livejournal.com/169152.html?nc=18

From:

darum.livejournal.com

Нет, я дала ссылку на ту историю. Вроде бы у одного британца имело место спонтанное излечение.

From:

А, сразу ссылку не заметил. Там какой-то темный случай. Мужик пропал в никуда после этих новостных заметок. Насколько я понимаю, там всего один образец, который был определен как положительный на HIV. Насколько я понял, более поздними тестами было подтверждено, что образец принадлежит ему, но тщательного тестирования на HIV сделано не было. Тест на антитела к HIV иногда дает ложный результат. В спорных случаях обычно используется PCR и сиквенирование для твердого подтверждения - этого сделано (вроде) не было. Так что вполне вероятно, что это была просто ошибка в тесте.

From:

переживёт :)

From:

Человек может пережить вирус лишь в том смысле, что он умрет не от него (например под машиной). А так, чем дольше инфекция, тем сильнее вирус и слабее человек.

From:

должны быть (ненаблюдаемые(пока?) случаи переживания вируса

From:

В детстве мы говорили "должны, да не обязаны" :)
Пока все наблюдения говорят о том, что человеческая имунная система не может полностью вычистить вирус из организма - ни одного достоверного случая подобного не было зафиксированно, несмотря на массовое наблюдение за пациентами. Более того, эти наблюдения подтверждаются фактами о биологии вируса - его способности прятаться в зараженных клетках в течение десятилетий. Мы этот процесс уже понимаем достаточно хорошо и на данный момент нет даже теорий о том, как организм мог бы с этим справиться.

Существуют, однако, случаи, в которых люди остаются здоровыми в течение очень долгого времени, не смотря на присутствие вируса в крови. Они в некотором смысле "переживают" вирус.

From:

скорее, относятся к нему напрлевательски :)

From:

Погодите, дайте разобраться. Насколько я понимаю, из общих для всех живых организмов эволюционных законов, какова бы ни была стратегия вируса, на общую скорость мутаций он повлиять не может. В результате, геном как у вируса гриппа, так и у HIV'а испытывает определенное, приблизительно равное кол-во мутаций в произвольных своих участках на единицу времени. Какие-то мутации закрепляются, какие-то приводят к нежизнеспособному потомству, и потому отсеиваются. Те аллели, которые отвечают за критические функции, менее вариабельны за счет того, что незначительные изменения в функциональности там приводят к более серьезным последствиям, чем в аллелях, отвечающих за менее важные функции. Однако, как я понимаю, понятия "критические функции" весьма размыто - среда может измениться таким образом, что ранее некритическа функция может стать критической для выживания - в условиях дефицита ресурса, достаточно редко, когда среда достаточно благоприятна для обитания. Это, кстати, причина, по которой общий тренд эволюционирования живых существ в сторону бОльшей специализации. Когда речь идет о высокой вариабельности, к слову говоря, тут же вспоминаются Дарвиновские вьюрки. По-видимому, все-таки повышенная вариабельность отмечается в тех случаях, когда вид обитает в сравнительно благоприятных условиях и основным фактором отборя является внутривидовая конкуренция. И наоборот, если превалирует внешний фактор отбора, растет специализация вида вцелом, при этом вариабельность внутри вида уменьшается. Тут, кстати, мне кажется уместной аналогия с "кембриским взрывом", который так любят вспоминать креационисты - когда на земле только начиналась экспансия живых существ, общий наличный ресурс был практически безграничен, и фактор давления среды был сравнительно незначителен. С другой стороны, каждому виду все-таки приходилось конкурировать друг с другом в локальных группах за локальный ресурс. Поэтому и наблюдалось такое разнообразие живых организмов, которые в дальнейшем в большинстве своем вымерли, уступив место более специализированным формам, когда общий дефицит ресурса стал серьезным фактором. Как Вы думаете?

From:

Это все верно для обычных организмов. У вирусов эволюция происходит несколько иначе. Во-первых, у РНК-вирусов очень высокая частота мутаций, потому что их полимеразы очень неаккуратны. У HIV - примерно 3x10^-5 на нуклеотид. У людей мутации случаются примерно в 1000 раз реже. Поэтому высокая вариабельность для них - норма. Конечно, мутации нарушающие функциональность отсеиваются. Но как я уже писал выше, очень многие мутации не нарушают функциональность или нарушают ее лишь слегка, поэтому они вполне могут оставаться в популяции. Но что важно при такой высокой частоте мутаций, это то, что "устойчивость функциональности генома к мутациям" становится фактором отбора. На языке ДНК одну и ту же функциональность можно закодировать так, что почти любая мутация будет эту функциональность нарушать, а можно так, что большинство мутаций нарушать ее не будет. Если отбор на эту "устойчивость" очень силен, как это происходит в случае с HIV, то вирус даже может пожертвовать функциональностью ради оптимизации устойчивости этой функциональности.

Надеюсь сможете разобраться :) Тема довольно сложная для такого объяснения на коленке. Если что - гугльте "survival of the flattest".

From:

Да, в-общем-то то, что Вы написали уже снимает массу вопросов, в особенности про мутации при РНК размножении. Спасибо!

From:

compbio.livejournal.com

Помнится, у Манфреда Айгена была интересная теория по этому поводу сформулирована, когда он вводил quaispecies.

From:

compbio.livejournal.com

Спасибо, картинка способствует к активным мыслительным процессам. У меня тут пара вопросиков появилось:

(1) Насколько уникальна такая генетическая изменчивость для HIV по сравнению с другими вирусами? Есть ли такие "уникумы" у бактериальных видов?

(2) Есл посмотреть на геном HIV, и проследить его изменчивость, то наверняка найдутся очень сильно мутирующие регионы, и скорее всего они будут связаны непосредственно к патогенезу, а также будут участки которые поддаваться таким изменениям не будут. Насколько хорошо этот вопрос изучен? Насколько хорошо такие консервативны участки аннтированы?

From:

1. Достаточна редка, но не уникальна. У гепатита С изменчивость гораздо выше, чем у HIV. У бактерий есть удивительный вид, который отлично переживает радиацию, смертельную для большинства организмов. Вполне возможно, что ее геном тоже оптимизирован на устойчивость к мутациям.
2. Участки известны достаточно хорошо, сиквенсов сейчас уже огромная куча, достаточно их выровнять и сразу становится видно. Но их связь с патогенезом не ясна. Проаннотированны они хорошо лишь в белке оболочки, который разбит на официальные C (constant) и V (variable) районы. Структурные белки и активные центры ферментов - менее вариабельны. Вспомогательные белки - более.

From:

compbio.livejournal.com

Спасибо за информацию. Очень интересная проблема, конечно. Насчет связи с патогенезом--прямо проэктик в руки просится...

From:

wiolanta.livejournal.com

"У бактерий есть удивительный вид, который отлично переживает радиацию, смертельную для большинства организмов." не подскажете, кто это?

From:

http://en.wikipedia.org/wiki/Deinococcus_radiodurans

(deleted comment)

From:

Всегда пожалуйста! Только в следующий раз не пишите как спамо-бот :)

From:

ascendanter.livejournal.com

интересно...
а вот что вам подсказывает ваша научная интуиция - каков в перспективе сценарий исследований ВИЧ?

нужно ждать какого то нового фундаментального открытия?
или же имеющейся научной базы достаточно, а задача сводится лишь к большому объему (предсказуемой) работы?

From: