 |
Коронавирус SARS-CoV-2 |
Вирусы были открыты в 1892 году, но даже в 2022 году исследователи все еще раскрывают новые секреты этих крошечных захватчиков. Вирусы не совсем живые существа и не могут воспроизводиться самостоятельно. Вместо этого они состоят из генетического материала, обычно из ДНК или ее химического аналога РНК, покрытых белковой оболочкой. Из-за их способности интегрировать свой генетический код в код своего хозяина вирусные гены обнаруживаются скрытыми в генетических кодах многих живых существ по всему миру, от бактерий до людей, в привычках от глубин океана до льдов Арктики. , а иногда и падающие с неба.
Рассвет пандемии COVID-19 также привел к всплеску исследований коронавирусов , особенно SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, а также исследований того, какие патогены могут вызвать следующую пандемию. .
Вот шесть новых вещей, которые ученые недавно узнали о вирусах:
С тех пор как SARS-CoV-2 впервые появился в Ухане, Китай, в 2019 году, у него появилось множество мутаций, в результате чего по всему миру появилось множество вариантов. Исследование, опубликованное в феврале 2021 года в журнале Science , пролило свет на то, как вирус так легко мутирует и почему эти мутации помогают ему «избежать» иммунного ответа организма.
Исследователи обнаружили, что SARS-CoV-2 часто мутирует, просто удаляя небольшие фрагменты своего генетического кода. Хотя у вируса есть собственный механизм «корректуры», который исправляет ошибки по мере репликации вируса, удаление не будет отображаться на радаре корректора.
Более того, для SARS-CoV-2 эти делеции часто обнаруживаются в аналогичных местах генома. Это места, где человеческие антитела будут связываться с вирусом и инактивировать его. Но из-за этих делеций многие антитела не могут распознать вирус.
Эти делеции похожи на нить бусинок, где одна бусинка выскочила. Это может показаться не таким уж большим делом, но для антител это «совершенно другое», сказал Live Science старший автор исследования Пол Дюпрекс, директор Центра исследований вакцин Питтсбургского университета.
SARS-CoV-2 является последним патогеном, который «перешел» от животных к людям, но сотни тысяч других вирусов, скрывающихся в животных, могут представлять аналогичную угрозу. Новый онлайн-инструмент под названием SpillOver, описанный в исследовании, опубликованном в апреле 2021 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ранжирует вирусы по их способности переходить от животных к людям и вызывать пандемии.
Чтобы составить рейтинг, исследователи создали кредитную оценку для вирусов, чтобы оценить и сравнить их риски, как ранее сообщал Live Science. Затем они использовали этот инструмент для ранжирования 887 вирусов диких животных, в том числе тех, которые уже являются зоонозными (то есть они перешли от животных к людям, включая лихорадку Эбола и SARS-CoV-2), и других, которые еще не перешли от животных к людям.
Среди вирусов, которые еще не являются зоонозными, самым популярным вирусом — или тем, который с наибольшей вероятностью может одновременно перейти от животных к людям и вызвать пандемию — был коронавирус 229E (штамм летучих мышей), который принадлежит к тому же вирусному семейству, что и SARS-CoV-2 и заражает летучих мышей в Африке. Еще один высокопоставленный вирус — коронавирус PREDICT CoV-35, который также относится к семейству коронавирусов и поражает летучих мышей в Африке и Юго-Восточной Азии.
Исследователи надеются, что их инструмент с открытым доступом может быть использован другими учеными, политиками и должностными лицами общественного здравоохранения для определения приоритетности вирусов для дальнейшего изучения, наблюдения и мероприятий по снижению риска, таких как, возможно, разработка вакцин или терапевтических средств до того, как болезнь распространится.
Недавно исследователи выявили более 5000 новых видов вирусов в Мировом океане.
Исследователи проанализировали более 35 000 проб воды со всего мира, охотясь на РНК-вирусы или вирусы, которые используют РНК в качестве своего генетического материала, ранее сообщал Live Science.
Разнообразие вновь обнаруженных вирусов было настолько велико, что исследователи предложили удвоить количество таксономических групп, необходимых для классификации РНК-вирусов, с существующих пяти до 10 типов. (Филюм — это широкая классификация в биологии сразу после «царства».)
Согласно исследованию, опубликованному в апреле 2022 года в журнале Science , пять недавно предложенных типов названы Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota и Arctiviricota .
Все РНК-вирусы содержат древний ген под названием RdRp, которому миллиарды лет, и он помог исследователям сосредоточиться на последовательностях РНК в океане. По словам авторов, поскольку этот ген очень старый, изучение того, как он развивался с течением времени, может привести к лучшему пониманию того, как развивалась ранняя жизнь на Земле.
Некоторые вирусы имеют ДНК с уникальной генетической «буквой», известной как Z, и новое исследование показало, что этот «Z-геном» встречается чаще, чем считалось ранее.
ДНК состоит из химических соединений, называемых нуклеотидами, и каждый нуклеотид содержит одно из четырех азотистых оснований:
Рекламное объявление Но в 1970-х годах ученые обнаружили тип вируса, названного цианофагом, который использовал химическое вещество под названием 2-аминоаденин, получившее название «Z», вместо аденина. Таким образом, вместо использования генетического алфавита «ATCG» эти вирусы использовали алфавит «ZTCG», как ранее сообщал Live Science .
Первоначально исследователи считали, что геном Z очень редок и присутствует только у одного вида вирусов, но исследование, опубликованное в апреле 2021 года в журнале Science , показало, что геном Z встречается чаще, чем предполагалось, и присутствует более чем в 200 типах вирусов. Все вирусы, содержащие геном Z, являются бактериофагами или вирусами, поражающими бактерии.
По словам исследователей, геном Z может дать этим вирусам некоторые преимущества, в том числе сделать их ДНК более стабильной при более высоких температурах.
Иногда, чтобы обнаружить новые микроорганизмы, ученым не нужно заглядывать дальше собственного тела. В исследовании, опубликованном в феврале 2021 года в журнале Cell , исследователи описали более 70 000 ранее неизвестных вирусов, скрытых в кишечнике человека, ранее сообщала Live Science .
Исследователи проанализировали более 28 000 образцов микробиома кишечника человека из 28 стран. Все новооткрытые вирусы были бактериофагами (или фагами) или вирусами, поражающими бактерии.
Исследователи отмечают, что один человек может носить с собой лишь часть недавно обнаруженных вирусов, и что подавляющее большинство этих вирусов вряд ли вредны для людей.
«Поскольку бактериальные сообщества являются критическим компонентом нашего кишечника, нетрудно представить, что фаги могут играть ключевую роль в поддержании здорового равновесия в нашем кишечнике», — ведущий автор исследования Луис Камарильо-Герреро, ученый-биоинформатик из биотехнологической компании. Beam Therapeutics в Кембридже, штат Массачусетс, и бывший докторант в Институте Wellcome Sanger в Великобритании, рассказали в Live Science.
В течение многих лет исследователи задавались вопросом, почему вирусы, которые генетически похожи друг на друга, могут быть обнаружены на больших расстояниях друг от друга на Земле. Недавно они нашли ответ: вирусы могут путешествовать через атмосферу на воздушных потоках, ранее сообщал Live Science. В статье, опубликованной в январе 2018 года в « Мультидисциплинарном журнале микробной экологии », исследователи сообщили, что вирусы могут передвигаться автостопом по частицам почвы или воды и подниматься высоко в слой атмосферы, называемый свободной тропосферой, а затем в конечном итоге плюхаться в совершенно новое место.
Исследователи также обнаружили, что когда вирусы достигают уровня свободной тропосферы, которая находится примерно на высоте от 8 200 до 9 800 футов (от 2500 до 3000 метров) над поверхностью Земли, они могут перемещаться намного дальше, чем это было бы возможно на более низких высотах. Получается, что свободная тропосфера кишит вирусами, и из-за действия воздушных потоков внутри нее данный квадратный метр земной поверхности может быть осыпан сотнями миллионов вирусов в день, говорят исследователи.
«Каждый день более 800 миллионов вирусов оседают на квадратный метр над планетарным пограничным слоем — это 25 вирусов на каждого человека в Канаде», — говорит соавтор исследования Кертис Саттл, вирусолог и профессор Института океанов и рыболовства в Канаде. Об этом говорится в сообщении Университета Британской Колумбии.
Рассвет пандемии COVID-19 также привел к всплеску исследований коронавирусов , особенно SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, а также исследований того, какие патогены могут вызвать следующую пандемию. .
Вот шесть новых вещей, которые ученые недавно узнали о вирусах:
🔷 Новый коронавирус мутирует подлым образом
 |
Инфицированное ДНК. 3D визуализация |
С тех пор как SARS-CoV-2 впервые появился в Ухане, Китай, в 2019 году, у него появилось множество мутаций, в результате чего по всему миру появилось множество вариантов. Исследование, опубликованное в феврале 2021 года в журнале Science , пролило свет на то, как вирус так легко мутирует и почему эти мутации помогают ему «избежать» иммунного ответа организма.
Исследователи обнаружили, что SARS-CoV-2 часто мутирует, просто удаляя небольшие фрагменты своего генетического кода. Хотя у вируса есть собственный механизм «корректуры», который исправляет ошибки по мере репликации вируса, удаление не будет отображаться на радаре корректора.
Более того, для SARS-CoV-2 эти делеции часто обнаруживаются в аналогичных местах генома. Это места, где человеческие антитела будут связываться с вирусом и инактивировать его. Но из-за этих делеций многие антитела не могут распознать вирус.
Эти делеции похожи на нить бусинок, где одна бусинка выскочила. Это может показаться не таким уж большим делом, но для антител это «совершенно другое», сказал Live Science старший автор исследования Пол Дюпрекс, директор Центра исследований вакцин Питтсбургского университета.
«Эти крошечные, маленькие делеции имеют большой, большой эффект».
🔷 Какой вирус вызовет следующую пандемию?
 |
Летучие мыши |
SARS-CoV-2 является последним патогеном, который «перешел» от животных к людям, но сотни тысяч других вирусов, скрывающихся в животных, могут представлять аналогичную угрозу. Новый онлайн-инструмент под названием SpillOver, описанный в исследовании, опубликованном в апреле 2021 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ранжирует вирусы по их способности переходить от животных к людям и вызывать пандемии.
Чтобы составить рейтинг, исследователи создали кредитную оценку для вирусов, чтобы оценить и сравнить их риски, как ранее сообщал Live Science. Затем они использовали этот инструмент для ранжирования 887 вирусов диких животных, в том числе тех, которые уже являются зоонозными (то есть они перешли от животных к людям, включая лихорадку Эбола и SARS-CoV-2), и других, которые еще не перешли от животных к людям.
Среди вирусов, которые еще не являются зоонозными, самым популярным вирусом — или тем, который с наибольшей вероятностью может одновременно перейти от животных к людям и вызвать пандемию — был коронавирус 229E (штамм летучих мышей), который принадлежит к тому же вирусному семейству, что и SARS-CoV-2 и заражает летучих мышей в Африке. Еще один высокопоставленный вирус — коронавирус PREDICT CoV-35, который также относится к семейству коронавирусов и поражает летучих мышей в Африке и Юго-Восточной Азии.
Исследователи надеются, что их инструмент с открытым доступом может быть использован другими учеными, политиками и должностными лицами общественного здравоохранения для определения приоритетности вирусов для дальнейшего изучения, наблюдения и мероприятий по снижению риска, таких как, возможно, разработка вакцин или терапевтических средств до того, как болезнь распространится.
🔷 Тысячи новых вирусов обнаружены в Мировом океане
 |
Вирусы |
Недавно исследователи выявили более 5000 новых видов вирусов в Мировом океане.
Исследователи проанализировали более 35 000 проб воды со всего мира, охотясь на РНК-вирусы или вирусы, которые используют РНК в качестве своего генетического материала, ранее сообщал Live Science.
Разнообразие вновь обнаруженных вирусов было настолько велико, что исследователи предложили удвоить количество таксономических групп, необходимых для классификации РНК-вирусов, с существующих пяти до 10 типов. (Филюм — это широкая классификация в биологии сразу после «царства».)
Согласно исследованию, опубликованному в апреле 2022 года в журнале Science , пять недавно предложенных типов названы Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota и Arctiviricota .
Все РНК-вирусы содержат древний ген под названием RdRp, которому миллиарды лет, и он помог исследователям сосредоточиться на последовательностях РНК в океане. По словам авторов, поскольку этот ген очень старый, изучение того, как он развивался с течением времени, может привести к лучшему пониманию того, как развивалась ранняя жизнь на Земле.
🔷 «Z-геном» вирусов встречается чаще, чем предполагалось
 |
Ученые обнаружили у некоторых вирусов загадочный Z-геном |
Некоторые вирусы имеют ДНК с уникальной генетической «буквой», известной как Z, и новое исследование показало, что этот «Z-геном» встречается чаще, чем считалось ранее.
ДНК состоит из химических соединений, называемых нуклеотидами, и каждый нуклеотид содержит одно из четырех азотистых оснований:
- гуанин (G),
- цитозин (C),
- тимин (T)
- и аденин (A).
Рекламное объявление Но в 1970-х годах ученые обнаружили тип вируса, названного цианофагом, который использовал химическое вещество под названием 2-аминоаденин, получившее название «Z», вместо аденина. Таким образом, вместо использования генетического алфавита «ATCG» эти вирусы использовали алфавит «ZTCG», как ранее сообщал Live Science .
Первоначально исследователи считали, что геном Z очень редок и присутствует только у одного вида вирусов, но исследование, опубликованное в апреле 2021 года в журнале Science , показало, что геном Z встречается чаще, чем предполагалось, и присутствует более чем в 200 типах вирусов. Все вирусы, содержащие геном Z, являются бактериофагами или вирусами, поражающими бактерии.
По словам исследователей, геном Z может дать этим вирусам некоторые преимущества, в том числе сделать их ДНК более стабильной при более высоких температурах.
🔷 В кишечнике человека обнаружены
тысячи неизвестных ранее вирусов
 |
Сифовирусы, выходящие из инфицированной бактерии, иллюстрация. Siphoviridae представляют собой семейство бактериофагов с геномом из двухцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Они поражают бактерии и археи. Сифовирусы не имеют оболочки, имеют икосаэдрическую капсидную (белковая оболочка, красная) головку и гибкий несокращающийся хвост (зеленый). Сифовирусы выходят из инфицированной бактерии путем лизиса клеток. |
Иногда, чтобы обнаружить новые микроорганизмы, ученым не нужно заглядывать дальше собственного тела. В исследовании, опубликованном в феврале 2021 года в журнале Cell , исследователи описали более 70 000 ранее неизвестных вирусов, скрытых в кишечнике человека, ранее сообщала Live Science .
Исследователи проанализировали более 28 000 образцов микробиома кишечника человека из 28 стран. Все новооткрытые вирусы были бактериофагами (или фагами) или вирусами, поражающими бактерии.
Исследователи отмечают, что один человек может носить с собой лишь часть недавно обнаруженных вирусов, и что подавляющее большинство этих вирусов вряд ли вредны для людей.
«Поскольку бактериальные сообщества являются критическим компонентом нашего кишечника, нетрудно представить, что фаги могут играть ключевую роль в поддержании здорового равновесия в нашем кишечнике», — ведущий автор исследования Луис Камарильо-Герреро, ученый-биоинформатик из биотехнологической компании. Beam Therapeutics в Кембридже, штат Массачусетс, и бывший докторант в Институте Wellcome Sanger в Великобритании, рассказали в Live Science.
🔷 Вирусы буквально падают с неба
 |
Падение метеорита из космоса |
В течение многих лет исследователи задавались вопросом, почему вирусы, которые генетически похожи друг на друга, могут быть обнаружены на больших расстояниях друг от друга на Земле. Недавно они нашли ответ: вирусы могут путешествовать через атмосферу на воздушных потоках, ранее сообщал Live Science. В статье, опубликованной в январе 2018 года в « Мультидисциплинарном журнале микробной экологии », исследователи сообщили, что вирусы могут передвигаться автостопом по частицам почвы или воды и подниматься высоко в слой атмосферы, называемый свободной тропосферой, а затем в конечном итоге плюхаться в совершенно новое место.
Исследователи также обнаружили, что когда вирусы достигают уровня свободной тропосферы, которая находится примерно на высоте от 8 200 до 9 800 футов (от 2500 до 3000 метров) над поверхностью Земли, они могут перемещаться намного дальше, чем это было бы возможно на более низких высотах. Получается, что свободная тропосфера кишит вирусами, и из-за действия воздушных потоков внутри нее данный квадратный метр земной поверхности может быть осыпан сотнями миллионов вирусов в день, говорят исследователи.
«Каждый день более 800 миллионов вирусов оседают на квадратный метр над планетарным пограничным слоем — это 25 вирусов на каждого человека в Канаде», — говорит соавтор исследования Кертис Саттл, вирусолог и профессор Института океанов и рыболовства в Канаде. Об этом говорится в сообщении Университета Британской Колумбии.
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
By Rachael Rettner,
«Going viral: 6 new findings about viruses»