Что такое вирус черная вдова

Обновлено: 24.04.2024

Что это за вирус?

Дело в том, что обычные бактериофаги действуют только на простейшие клетки бактерий и не могут проникать в клетки эукариотов – более сложных организмов. Эукариоты содержат в себе ядро, рибосомы и клеточные мембраны. Именно эти мембраны и не позволяют бактериофагам проникать внутрь.

Что делает его особенным?

Для вирусов типично заимствовать некоторые полезные гены своих носителей в собственную ДНК, однако для бактериофагов характерно заимствование ДНК исключительно бактерий, в клетках которых они живут и размножаются. Именно поэтому тот факт, что WO в своем геноме явно демонстрирует часть ДНК яда черной вдовы, является таким удивительным.

По словам исследователя, обнаружившего эту аномалию, это пока единственный известный науке случай, когда гены животного происхождения обнаружены в геноме бактериофага.

Как он работает?

Вирус WO заражает бактерии, известные под названием вольбахия. Вольбахии живут внутри клеток черных вдов и других членистоногих. Чтобы заразить бактерию, вирусу необходимо проникнуть сквозь мембрану не только ее самой, но и клетки, в которой она живет. Кроме того, бактериофагу важно проникнуть туда незамеченным и не быть отторгнутым иммунной системой членистоногих.

Самый сложный вирус

Во время изучения генома бактериофага WO ученые обнаружили самую богатую и сложную комбинацию генов, когда-либо замеченную в строении вируса. Геном WO состоит из комбинированных и соединенных последовательностей ДНК эукариотов и бактерий. Кроме заимствованного ДНК яда черной вдовы, в структуре бактериофага были обнаружены гены, отвечающие за клеточное разложение и обход иммунной защиты.

Исследователи считают, что прорыв сквозь стенки клеток обеспечивается ядовитыми генами чёрной вдовы, которые также неподвержены влиянию иммунной системы носителя инфекции. Это первый случай обнаружения животных генов в вирусах, атакующих бактерии.

Вирус бесплодия

Слабо изученная вирусная инфекция предположительно является виновницей множества проблем бесплодия, которые не могут быть объяснимы врачами. В 25% случаев женского бесплодия врачи не в состоянии определить его причину. Такое случается у пациенток до 45 лет, в одном из семидесяти случаев.

Группа ученых из Италии определила, что виной всему таинственный вирус, принадлежащий группе герпесвирусов. Его нахождение в организме заставляет иммунную систему работать на полную. Это осложняет процесс зачатия, делая его практически невозможным. Лекарством от бесплодия в таком случае становится индивидуальная противовирусная терапия.

Группа ученых провела тесты среди 30 испытуемых с беспричинным бесплодием и 30 рожавших женщин. У 13 пациенток из числа бесплодных была найдена эта инфекция, которой дали название HHV-6A. Что касается женщин с детьми — ни одна из испытуемых не была носителем герпесвируса. Удивительно, но ученые обнаружили этот вирус более четверти века назад, и за это время практически не продвинулись в его изучении.

Выживший вирус

Ученым удалось изучить вирус, способный выживать даже в кислоте, доведенной до кипения. Этот вирус проникает в микроб, называемый Sulfolobus Islandicus, заражая его в среде обитания. Микроб находится в горячих источниках с кислотным содержанием, температура которых составляет около 80 градусов Цельсия.

Механизм вируса был изучен благодаря использованию микроскопа Titan Krios, который позволил определить его стойкость к воздействию ультрафиолета и сильному нагреву. Структура генетического материала (А-формация) защищается самим вирусом, что позволяет ему преодолевать самые суровые условия.

Механизм вируса напоминает бактерии спор, также способных выживать в схожей среде. Активация спор может развивать сибирскую язву. На данный момент ученые пытаются использовать разблокированный вирус для проведения генной терапии путем получения набора ДНК.

Многокомпонентный вирус

Вирус назван в честь региона в Тринидад и Тобаго, где его нашли ученые, принадлежащие к команде армии США. Его изучение проходило в рамках попыток изоляции вирусов, которые передаются москитами. Несмотря на то что врачи отрицают возможность заражения вирусом млекопитающих, уже отмечены случаи его нахождения у колобусов в Уганде.

Человеческий эндогенный ретровирус

Человеческий геном практически на 10% процентов состоит из ретровирусов. Они плодятся благодаря размещению своего генетического материала в главной клетке и контролю реплицирующего механизма. В некоторых случаях ретровирусы заражают яйцеклетки и сперму. Такие вирусы называются эндогенными, а в случае нахождения в людских клетках — HERV. Большинство эндогенных ретровирусов считаются нефункциональными, однако небольшая их часть сохраняет свою активность, заражая клетки.

Бурбоский вирус

В 2014 году смерть фермера из Канзаса от неизвестной инфекции заставила врачей обеспокоиться появлением новой инфекции. Мужчина обратился в больницу, жалуясь на диарею, общую вялость организма и тошноту. После этого он испытал почечную недостаточность и ОРЗ. Врачи решили, что это клещевой энцефалит, леча его стандартным курсом антибиотиков. После десятидневного лечения фермер скончался.

Так как схожих случаев заболеваний пока не было зафиксировано, врачи не могут изучить его полный спектр. Он может быть как смертельно опасным, так и просто запущенной формой умеренной болезни. Идеальной профилактикой и защитой будет использование плотных брюк, защищающих от клещей, а также средств от насекомых и частые осмотры у врача.

Врачи взяли анализы крови погибшего и нашли в ней новый вирус, который отнесли к виду Thogotovirus.Но в отличие от своих собратьев, новый вирус поражает лейкоциты.

Гигантский Сибирский вирус

Группа ученых из Франции выявила вирус возрастом в 30 тысяч лет, который выжил в условиях сибирских морозов на глубине 30 метров под землей, сохранив свою функциональность. Он больше общепринятых гигантских вирусов. Его размер позволяет проводить изучения, используя стандартный микроскоп.

Ученые допускают, что многие опасные вирусы могут прятаться под землей. Их скорому нахождению может способствовать человеческая деятельность, среди которой бурение скважин, а также поиски полезных ископаемых. Еще одним серьезным фактором, влияющим на возможное распространение древних вирусов, является таяние вечной мерзлоты в связи с потеплением климата. Кто знает какие ещё древние загадки хранит (не такая уж и) вечная мерзлота?

Глубоководный вирус

Вирусологи предполагают, что под толщей воды, хранится большее количество биомассы, чем где бы то ни было. Калифорнийские ученые недавно нашли в глубинах океана загадочный вирус, поражающий микроскопические организмы, обитающие на морском дне. Эти бактериальные организмы питаются метановыми отложениями, которые и были использованы в процессе исследований.

Мистический паралич

Несколько лет назад в США была вспышка острого вялого паралича у детей. Заражение этой болезнью проходило на фоне развития другого заболевания, причиной которому стала инфекция с кодом EV-D68. Этот родственный полиовирусу энтеровирус был заподозрен в связи с заболеванием параличом. Но по причине того, что вирус не приводит к параличу и встречается только в каждом пятом случае, ученые предположили, что виновником выступает вирус C105.

Не диагностированный синдром геморрагической лихорадки

Ко множеству проблем Южного Судана, среди которых насилие и голод, прибавилась еще одна — неизученный вирус. Несколько человек умерли, страдая от симптомов, похожих на вирус Эбола. Тем не менее несмотря на рвоту, лихорадку и потерю крови, это не всем известная лихорадка. Ученые затрудняются дать точное название инфекции, пространно называя ее геморрагической лихорадкой. Таинственная болезнь унесла жизни практически 130 человек только за 2015 год.

В заключение

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Генетики неожиданно обнаружили общие черты между вирусами-бактериофагами, убивающими микробами, и пауками-черными вдовами, что указывает на необычные отношения между вирусами-"киллерами", их "коллегами"-пауками и паразитами беспозвоночных.

Болезни и инфекции не являются чем-то, чем страдает только человек и другие многоклеточные существа – между бактериями и вирусами уже несколько сотен миллионов лет идет беспрерывная война на выживание. Следы этой войны можно встретить повсеместно – так, в каждом миллилитре морской воды содержится до миллиарда "боевых вирусов"-бактериофагов, и примерно 70% морских микроорганизмов заражены ими.

За миллиарды лет эволюции вирусы научились обходить внимание защитных систем микробов, а последние – приобрели своеобразный генетический "антивирус", систему CRISPR-Cas9, которая находит следы вирусной ДНК в геноме микроба и заставляет его совершить суицид для защиты соседних бактерий. Кроме того, бактерии научились прятаться внутри клеток других живых существ, куда вирусам не так просто попасть.

Сара и Сет Борденштейн (Seth Bordenstein) из университета Вандербильта в Нэшвилле (США) раскрыли крайне необычный виток этой биологической "нановойны" и открыли пока первый пример нарушения главного закона жизни вирусов, изучая геномы двух "комбатантов" этого конфликта – бактерии-паразита вольбахии, заражающей клетки пауков и насекомых, и ее главного врага, бактериофага WO.

Изучив геномы четырех штаммов этого бактериофага, генетики заметили нечто удивительное – их генетический код, состоявший из примерно 65 тысяч "букв"-нуклеотидов, содержал в себе достаточно крупный кусок, который по своему строению был похож не на ДНК или РНК вирусов или микробов, а на гены многоклеточных существ. Длина этого участка была столь большой, что его добавление к геному вируса фактически удваивало его размер.

Изучив их структуру, ученые с удивлением обнаружили, что эти гены представляют собой почти полные копии обрывков ДНК пауков и насекомых. Они содержали в себе инструкции по сборке латротоксина, яда черной вдовы, других токсинов членистоногих, гены муравьев, связанные с транспортировкой белков через мембраны клеток, а также участки ДНК, помогающие избегать внимания иммунной системы. С подобным поведением вирусов ученые сталкиваются впервые, так как раньше считалось, что бактериофаги и прочие вирусы "нацелены" на заражение лишь одного царства живых существ.

Откуда могли взяться эти гены у вируса? Как полагают ученые, бактериофаг "позаимствовал" у организмов тех насекомых и паукообразных, в клетки которых вольбахия научилась проникать во время своей эволюции. Гены пауков и муравьев, по мнению ученых, помогают вирусу беспрепятственно проникать в их клетки, находить там бактерии, заражать и уничтожать их. Это помогает вирусу размножаться, а их "сообщникам"-беспозвоночным – избавляться от паразита.

Подобное "воровство" генов не является чем-то необычным для мира природы. Ученые называют данный феномен горизонтальным переносом генов. Ранее считалось, что межвидовой обмен генами или горизонтальный перенос происходит, в основном, среди бактерий и других одноклеточных организмов. Однако позже гены бактерий-паразитов и даже растений были обнаружены в ДНК некоторых насекомых и беспозвоночных.

В частности, в феврале 2015 года биологи выяснили, что морские слизни Elysia chlorotica украли целый ряд генов у водорослей, которые помогают им воровать хлоропласты из клеток поедаемых ими растений и использовать их для фотосинтеза. Подобная "кража" является очень необычной, так как раньше ученые даже и не думали, что гены растений смогут работать внутри клеток животного. Теперь в их число входят и вирусы, научившиеся красть гены у беспозвоночных.