Вирусы были открыты в 1892 году, и все же даже в 2020 году исследователи все еще раскрывают новые секреты об этих инфекционных захватчиках. Вирусы не совсем живые существа и не имеют возможности размножаться самостоятельно.
Они состоят из генетического материала, обычно ДНК или РНК, который завернут в белковую оболочку. Из-за их способности интегрировать свой генетический код в код своего хозяина, вирусные гены найдены спрятанными в генах многих живых существ, включая людей. Но то, как именно и почему вирусы используют свои генетические уловки, остается загадкой.
Вот шесть новых вещей, которые ученые недавно узнали о вирусах.
1. Древний вирус в человеческом мозге
Нейроны мозга животных, включая человеческий мозг, содержат генетические остатки древней вирусной инфекции, которая может быть ключом к тому, как работают мыслительные процессы. Исследователи обнаружили, что ген под названием Arc, который обнаруживается у четвероногих животных, является генетическим кодом, оставшимся от древнего вируса.
Более того, они обнаружили, что этот ген имеет решающее значение для способности нервных клеток создавать определенные типы крошечных пакетов генетического материала и отправлять их другим нервным клеткам. Этот процесс объясняет, как нервные клетки обмениваются информацией, необходимой для реорганизации клеток.
Функции мозга, включая сознательное мышление и понятие «я», могут быть возможны только благодаря этому процессу, считают исследователи. И если этот процесс не работает должным образом, синапсы или соединения между нейронами могут стать дисфункциональными.
2. Вирусы падают с неба
Давняя загадка о вирусах, наконец, получила ответ: причина, по которой вирусы, генетически похожие друг на друга, могут быть найдены на больших расстояниях друг от друга на Земле, заключается в том, что вирусы путешествуют через атмосферу на воздушных потоках.
Вирусы могут цепляться за частицы почвы или воды и поднимать 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 2,5 км над поверхностью Земли, они могут путешествовать гораздо дальше, чем это было бы возможно на более низких высотах. Оказывается, свободная тропосфера кишит вирусами, и из-за действия воздушных течений внутри нее, каждый квадратный метр земной поверхности может быть осыпан сотнями миллионов вирусов в день.
3. Болезнь Альцгеймера и вирусы
Теория о том, что вирусы могут играть определенную роль в болезни Альцгеймера получила дополнительную поддержку из исследования, опубликованного в журнале Neuron. Исследователи изучили почти 1000 посмертных мозгов из нескольких банков мозга, включая мозг людей с болезнью Альцгеймера и без нее. Они просеяли генетические последовательности, взятые из этих мозговых тканей, и определили, какие из них были человеческими, а какие нет. Они обнаружили, что мозг умерших людей с болезнью Альцгеймера имел до двух раз выше уровень двух распространенных штаммов вирусов герпеса, по сравнению с мозгом без болезни Альцгеймера.
Не совсем ясно, какую роль вирус может играть в развитии болезни Альцгеймера, отмечают исследователи. Вирусы могут быть частью причины заболевания, или они могут просто ускорить его прогрессирование.
4. Гигантские вирусы изобретают свои собственные гены
Гигантские вирусы, которые более чем в два раза превышают размеры типичных вирусов, имеют сложные геномы. Так называемые сиротские гены, которые встречаются только в гигантских вирусах, называемых Пандоравирусами, на самом деле возникли в самих вирусах.
Хотя случайные мутации распространены в природе, эти вирусы необычайно плодовиты в своем создании новых генов. Точно, почему пандоравирусы регулярно генерируют новые гены и белки, неясно, но открытие может изменить подход исследователей к изучению этого семейства вирусов.
5. Вирусные гены могут влиять на появление зависимостей
Давняя вирусная инфекция может играть определенную роль в современной наркомании человека. Исследователи сообщили, что генетические следы от вируса под названием HK2 были более распространены у людей с наркоманией чем у людей без пристрастий. Остатки вируса HK2 обнаружены только у 5-10 процентов людей, что указывает на относительно недавнюю вирусную инфекцию, возможно, которая произошла около 250 000 лет назад.
У современных людей генетическая информация, оставшаяся от вируса, может играть определенную роль в высвобождении нейромедиатора дофамина, который играет важную роль в том, как мозг реагирует на удовольствие.
6. Разбудить герпес
Вирусные инфекции простого герпеса распространены, причем более 80 процентов людей в мире инфицированы вирусом простого герпеса (ВПГ). Вирус часто остается в спящем режиме в организме, что полезно для людей, которые инфицированы, потому что вирус не вызывает симптомов во время спячки. Однако иммунной системе также труднее найти и устранить вирус, пока он находится в спящем состоянии.
В октябре 2017 года исследователи сообщили в журнале PLOS Pathogens, что они выяснили, как побудить вирус войти в спящий режим, а также нашли ключевые белки, которые участвуют в его пробуждении. Полученные результаты могут иметь последствия для лечения или профилактики герпетических инфекций.
