ВИЧ/СПИД: 30 лет за 30 недель - 2004
Oct. 13th, 2011 08:46 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzВИЧ, как известно, произошел от ВИО - вируса иммунодефицита обезьян (читать подробности). Но если ВИЧ ввести обезьянам, то ничего не произойдет. Даже если инфекция и случится, то СПИД не разовьется. Почему? Потому что и у них есть антивирусный белок TRIM5alpha. Этот белок ловит вирус на входе в клетку и отправляет его на разрушение. ВИО может существовать в обезьянах, потому что он наловчился убегать от TRIM5alpha. У людей такой белок тоже есть, но у нас он отличается от обезьяннего. Когда ВИО перескочил в человека, то вирусу пришлось приспособиться к нашей версии белка TRIM5alpha и при этом он потерял способность уворачиваться от обезьяннего TRIM5alpha.
Как так получилось, что наша версия TRIM5alpha отличается от обезьянней? Точно мы не знаем, но одна студентка в моей прошлой лаборатории раскопала интересную историю, из которой получается, что примерно 4 миллиона лет назад в Африке бушевал страшный вирус, который косил всех приматов налево и направо, и из людей выжили лишь те мутанты, у которых TRIM5alpha мог с этим вирусом бороться (читать подробности).
До 2004 года о существовании TRIM5alpha догадывались, потому что было известно, что репликацию ВИЧ в клетках обезьян блокирует какой-то антивирусный агент, но именно работа Мэта Стремлау в лаборатории Джо Содроски открыла, что именно это был за белок. Для этого Мэту пришлось воспользоваться классическим методом, в котором в человеческие клетки была заброшена библиотека обезьянних генов. Клетки, получившие ген, кодирующий антивирусный белок, стали устойчивыми к инфекции ВИЧ и это позволило его определить. Впоследствии оказалось, что у TRIM5alpha есть целая семья родственников и все они имеют антивирусные функции. Вместе с уже описанным семейством антивирусных белков APOBEC, семейство TRIM относят к "внутреннему" иммунитету.
Еще белок TRIM5alpha интересен тем, что он вовлечен в уникальный случай параллельной молекулярной эволюции. Параллельная эволюция - это когда одинаковые признаки появляются в эволюции в двух разных видах независимо. Например - крылья птиц и крылья летучих мышей. Так вот, многие ретровирусы зачем-то связываются с белком циклофилином и эволюция нашла способ использовать этот факт дважды: один раз в южноамериканских обезьянах, другой раз в резус-макаках в Африке. В обоих случаях ген циклофилина был скопирован (вернее перенесен ретротранспозоном, но в эти детали я сейчас вдаваться не буду) и встроен в ген TRIM5alpha, да так, что кусок TRIM5alpha, в норме отвечающий за распознавание вируса, был замещен геном циклофилина. Получившийся в итоге химерный белок приобрел свойство блокировать ретровирусы, которым нужен циклофилин.
Вообще, существование APOBEC и TRIM показывает насколько были важны ретровирусы в нашей эволюции - для борьбы с ними мы приобрели в ходе эволюции целые семейства генов, чьей функцией является почти исключительно борьба с этими вирусами.
Как так получилось, что наша версия TRIM5alpha отличается от обезьянней? Точно мы не знаем, но одна студентка в моей прошлой лаборатории раскопала интересную историю, из которой получается, что примерно 4 миллиона лет назад в Африке бушевал страшный вирус, который косил всех приматов налево и направо, и из людей выжили лишь те мутанты, у которых TRIM5alpha мог с этим вирусом бороться (читать подробности).
До 2004 года о существовании TRIM5alpha догадывались, потому что было известно, что репликацию ВИЧ в клетках обезьян блокирует какой-то антивирусный агент, но именно работа Мэта Стремлау в лаборатории Джо Содроски открыла, что именно это был за белок. Для этого Мэту пришлось воспользоваться классическим методом, в котором в человеческие клетки была заброшена библиотека обезьянних генов. Клетки, получившие ген, кодирующий антивирусный белок, стали устойчивыми к инфекции ВИЧ и это позволило его определить. Впоследствии оказалось, что у TRIM5alpha есть целая семья родственников и все они имеют антивирусные функции. Вместе с уже описанным семейством антивирусных белков APOBEC, семейство TRIM относят к "внутреннему" иммунитету.Еще белок TRIM5alpha интересен тем, что он вовлечен в уникальный случай параллельной молекулярной эволюции. Параллельная эволюция - это когда одинаковые признаки появляются в эволюции в двух разных видах независимо. Например - крылья птиц и крылья летучих мышей. Так вот, многие ретровирусы зачем-то связываются с белком циклофилином и эволюция нашла способ использовать этот факт дважды: один раз в южноамериканских обезьянах, другой раз в резус-макаках в Африке. В обоих случаях ген циклофилина был скопирован (вернее перенесен ретротранспозоном, но в эти детали я сейчас вдаваться не буду) и встроен в ген TRIM5alpha, да так, что кусок TRIM5alpha, в норме отвечающий за распознавание вируса, был замещен геном циклофилина. Получившийся в итоге химерный белок приобрел свойство блокировать ретровирусы, которым нужен циклофилин.
Вообще, существование APOBEC и TRIM показывает насколько были важны ретровирусы в нашей эволюции - для борьбы с ними мы приобрели в ходе эволюции целые семейства генов, чьей функцией является почти исключительно борьба с этими вирусами.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-10-14 05:33 am (UTC)Просто обычно для примера конвергенции как раз приводят сходство крыльев мышей и птиц, формы тела акул и дельфинов, и т.п. В общем, сходство признаков у представителей разных таксономических групп.
no subject
Date: 2011-10-14 09:06 am (UTC)Часто и густо изменения в сложный геном можно вносить только в определённых направлениях, поэтому и получается, как в том анекдоте - "что не пробуем, а всё равно танк получается".
Как пример:
http://elementy.ru/news/431676
no subject
Date: 2011-10-14 01:56 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 07:28 am (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 01:56 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-17 08:11 am (UTC)no subject
Date: 2011-10-17 01:45 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-25 06:14 pm (UTC)http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21909101
no subject
Date: 2011-10-14 09:56 am (UTC)Есть вообще теория, что ретровирусы очень сильно повлияли даже на видообразование приматов:
http://epidemics.ru/aids/105-vichspid-pandemiya-i-yepidemii-s-chem-zhe-my-v.html
(основной посыл статьи, конечно, весьма алармистский, но ссылок на интересные факты очень много)
no subject
Date: 2011-10-14 10:41 am (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 12:10 pm (UTC)Пока в происхождении лентивирусов больше вопросов, чем ответов.
Я ведь сказал - факты интересные, выводы... ну, скажем так себе.
no subject
Date: 2011-10-14 01:57 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 02:11 pm (UTC)Хотя, конечно, утверждения о "мезозойских" вирусах и меня тоже несколько удивляют.
Что, можно так надёжно сравнивать столь разошедшиеся геномы?
no subject
Date: 2011-10-14 02:12 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 04:15 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 04:26 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 04:30 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 04:40 pm (UTC)Поиск по ncbi с "extinct retrovirus" и "ancient retrovirus" выдаст наиболее недавние статьи. Раньше просто строили филогенетические деревья по ключевым белкам, вроде обратной транскриптазы, такого добра должно быть достаточно. http://eugene-koonin.livejournal.com/profile может еще дополнительные идеи дать о том, что почитать (кроме него самого).
no subject
Date: 2011-10-14 04:44 pm (UTC):))
no subject
Date: 2011-10-17 07:25 am (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 05:11 pm (UTC)http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(11)01068-3
no subject
Date: 2011-10-14 05:16 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 10:19 pm (UTC)no subject
Date: 2011-10-14 11:59 pm (UTC)