Прочтенный вирус
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Уже давно исследователи предполагали, что вирусы, внедрившись в клетки какого-нибудь организма, могут встроить в их генетический материал свой собственный ген или группу генов. Считалось, что такой «обмен» небесполезен для эволюции. Ибо перенос генетического материала влияет на наследственность и обогащает фонд генов. Так складываются неожиданные генетические комбинации, которые в иных случаях могут ускорить процесс образования видов.
Биологи провели интересный эксперимент. Его цель — проверить «способности» вирусной ДНК, внедрившейся в клетку. Ученые подсадили в клетки эмбриона дрозофилы некоторые виды онковирусов. И через некоторое время, когда дрозофилы выросли, оказалось, что у них совсем по-иному устроены глаза — на них появились, казалось бы, ненужные выступы, углубления, у некоторых особей глаза исчезали вовсе.
Исследователи многократно повторяли опыт, и он давал практически во всех случаях одинаковые результаты. Стало ясно, что в изменениях повинен вирус, который, войдя в клетки эмбриона, изменяет структуру глаз уже у взрослой мухи. По мнению исследователей, вирус, внедряясь в клетку, встраивает в одну из ее хромосом отрезок своего генетического материала — кусочек ДНК, который принимается клетками эмбриона за свою, клеточную, и начинает реализовываться генетическим аппаратом.
По нему производится не вирусный, а уже «дрозофилий» белок. По-видимому, такой незначительный отрезок вирусной ДНК может влиять на дифференцировку клеток и «определение» ими своего будущего предназначения. Ведь сначала в эмбрионе нет подразделения клеток на ткани, то есть все клетки одинаковы. Зато потом клетки дифференцируются по специальностям: получаются клетки разных тканей. На этой важной стадии дифференцировки, видимо, и отражается присутствие вирусной ДНК.
Она как материал для прочтения реализуется в клетках глаз дрозофилы. Видимо, предполагают специалисты, такая ДНК важна не только сама по себе, как текст, по которому клетка строит белок, но и как мутаген, влияющий на собственные гены дрозофилы. Видимо, ДНК вируса, попав в хромосому мухи, видоизменяет соседние гены.
Может быть, и не стоило бы так подробно писать о судьбе вирусной ДНК в клетке дрозофилы, если бы не одно важное обстоятельство. Все мы привыкли еще со школьной скамьи, что в природе есть мутагены — химические, физические, радиационные и другие.
Они — и все сегодня это знают — влияют на наследственный материал. Но дрозофилу поразил мутаген совсем иного рода — биологический, более того, ДНКовый, то есть вещество, бывшее до сих пор в этом смысле вне подозрений. По последним данным, множество органических «жизненных» соединений обладает мутагенным действием. А это значит, что эволюция за счет мутаций идет не только с помощью физико-химических факторов среды, но и иначе — за счет использования биологическим миром своих собственных мутагенов. Вот об этом и рассказал исследователям генетический материал вируса, прочтенный клетками дрозофилы.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.