Прочитаний вірус
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Вже давно дослідники припускали, що віруси, впровадившись в клітини якогось організму, можуть вбудувати в їх генетичний матеріал свій власний ген або групу генів. Вважалося, що такий «обмін» немарний для еволюції. Бо перенесення генетичного матеріалу впливає на спадковість і збагачує фонд генів. Так складаються несподівані генетичні комбінації, які в інших випадках можуть прискорити процес утворення видів.
Біологи провели цікавий експеримент. Його мета – перевірити «здібності» вірусної ДНК, що впровадилася в клітину. Вчені підсадили в клітини ембріона дрозофіли деякі види онковірусів. І через деякий час, коли дрозофіли виросли, виявилося, що у них зовсім по-іншому влаштовані очі — на них з’явилися, здавалося б, непотрібні виступи, поглиблення, у деяких особин очі зникали зовсім.
Дослідники багаторазово повторювали дослід, і він давав практично у всіх випадках однакові результати. Стало ясно, що в змінах винен вірус, який, увійшовши в клітини ембріона, змінює структуру очей вже у дорослої мухи. На думку дослідників, вірус, впроваджуючись в клітину, вбудовує в одну з її хромосом відрізок свого генетичного матеріалу — шматочок ДНК, який приймається клітинами ембріона за свою, клітинну, і починає реалізовуватися генетичним апаратом.
По ньому проводиться не вірусний, а вже «дрозофілій» білок. Мабуть, такий незначний відрізок вірусної ДНК може впливати на диференціювання клітин і «визначення» ними свого майбутнього призначення. Адже спочатку в ембріоні немає розділу клітин на тканини, тобто всі клітини однакові. Зате потім клітини диференціюються за спеціальностями: виходять клітини різних тканин. На цій важливій стадії диференціювання, мабуть, і відбивається присутність вірусної ДНК.
Вона як матеріал для прочитання реалізується в клітинах очей дрозофіли. Мабуть, припускають фахівці, така ДНК важлива не тільки сама по собі, як текст, за яким клітина будує білок, але і як мутаген, що впливає на власні гени дрозофіли. Мабуть, ДНК вірусу, потрапивши в хромосому мухи, видозмінює сусідні гени.
Може бути, і не варто було б так детально писати про долю вірусної ДНК в клітині дрозофіли, якби не одна важлива обставина. Всі ми звикли ще зі шкільної лави, що в природі є мутагени — хімічні, фізичні, радіаційні та інші.
Вони, і всі сьогодні це знають, впливають на спадковий матеріал. Але дрозофілу вразив мутаген зовсім іншого роду – біологічний, більш того, ДНКовий, тобто речовина, що була досі в цьому сенсі поза підозр. За останніми даними, безліч органічних «життєвих» сполук має мутагенну дію. А це означає, що еволюція за рахунок мутацій йде не тільки за допомогою фізико-хімічних факторів середовища, а й інакше — за рахунок використання біологічним світом своїх власних мутагенів. Ось про це і розповів дослідникам генетичний матеріал вірусу, прочитаний клітинами дрозофіли.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.