Недавно американские биологи выяснили, что среди комаров тоже встречаются супергерои. И делают этих насекомых таковыми вирусы лихорадки Денге. Эти носители инфекции встраивают свою ДНК в геном комара, что приводит к изменению поведения насекомого. Комары теряют всякую осторожность и становятся более агрессивными. Вирусу же это весьма выгодно.
Как мы помним, обычный американский подросток Питер Паркер стал супергероем по прозвищу Spider-Man после того, как паук-мутант при укусе передал ему часть своей ДНК. Она встроилась в геном Паркера, и тот приобрел целый комплект сверхспособностей, например, умение лазать по стенам и выпускать паутину. Однако это всего лишь сказка, а может ли случиться подобное на самом деле?
Конечно же, ситуация, когда ДНК паука попала в чужой генотип и нормально там прижилась, является абсолютно фантастической. Ведь даже если мы и представим себе ситуацию, в которой сошедшее с ума членистоногое станет разбрасываться своим наследственным материалом направо и налево (что, вообще-то, животным не свойственно), то все равно, для того, чтобы ДНК встроилась в чужой геном, в организм Паркера нужно было выпустить несколько миллиардов ее копий. Интересно, каким образом крошечный паук мог сделать их столько? Откуда бы он взял на это энергию?
Однако, даже если представить, что такое ему вполне по силам, то непонятно, каким образом чужой ДНК, попавшей при укусе в кровь, удалось преодолеть все системы защиты организма. А их ведь у нас немало. А если бы нескольким молекулам и удалось попасть в ядро и включиться в геном, — не факт, что они начали бы работать, то есть информация с них стала бы считываться. Существует множество систем контроля, деятельность которых заставляет "умолкнуть" чужой кусок нуклеиновой кислоты.
Итак, мы вынуждены признать, что в реальной жизни от укуса паука супергероем не станешь. Однако существует категория живых существ, которым теоретически по силам превратить любого Питера Паркера в Спайдермена. И имя им — вирусы. Эти зловредные создания изловчились встраивать свое наследственное вещество тех клеток, в которых они паразитируют. И они ловко обходят все защитные системы организма, поскольку за миллиарды лет совместной эволюции научились с ними бороться.
Правда, в большинстве случаев никаких сверхспособностей несчастные носители вирусов не получают. Однако бывают и исключения. Недавно американские биологи из Университета Джона Хопкинса (США) выяснили, что вирус лихорадки Денге может превращать обычных комаров в супергероев. И это оказывается полезным и для самого вируса, и для его переносчика.
Напомню, что лихорадка Денге, весьма распространенная в странах Южной и Юго-Восточной Азии, Африки, Океании и Карибского бассейна, является очень тяжелым заболеванием. При нем возникают многочисленные внутренние кровоизлияния, которые в конце концов могут привести к летальному исходу. Каждый год этой лихорадкой заболевают от 50 до 100 миллионов человек, причем в основном те, кто не живет постоянно в регионах, где распространена инфекция.
К этой болезни восприимчивы люди, обезьяны и летучие мыши. А вот комары Aedes aegypti, с помощью которых вирус передается от больного к больному, сами не болеют лихорадкой Денге. Они — лишь переносчики. Долгое время ученые считали, что носитель инфекции вообще не оказывает на них никакого влияния. Но оказалось, что это не так.
Ученые установили, что, попадая в комара, вирус в основном концентрируется в клетках его слюнных желез и обонятельных рецепторов в районе усиков. При этом он там не просто дремлет, ожидая своего часа. Было показано, что его ДНК, встроившись в геном комара, влияет на работу 147 генов, белки которых участвуют в управлении иммунной системой и пищевым поведением насекомого. И это приводит к весьма интересному результату.
В частности, ДНК вируса начинает продуцировать белки, которые выключают два гена, отвечающие за обоняние. Из-за этого комар начинает плохо воспринимать запах жертвы, что делает его чрезвычайно активным. А выключение генетического комплекса, отвечающего за чувство насыщения, приводит к тому, что насекомое чаще меняет своих жертв — ведь комарихе все время кажется, что она голодная.
Кроме того, вирусу удается активизировать ряд генов, белки которых делают поведение Aedes aegypti более агрессивным. В итоге комар теряет былую осторожность и начинает куда активнее нападать. Причем такие "модифицированные" комарихи вылетают на "промысел" и в жаркое время суток — когда все их сородичи малоактивны. И, наконец, инфекционному агенту удается на время выключить участки ДНК, чьи белки обеспечивают иммунный ответ — на всякий случай, ради своей собственной безопасности.
В итоге обычный комар становится шестиногим супергероем — он утрачивает всякую осторожность, часто меняет жертв и совершенно игнорирует погодные факторы. Вирусу подобное изменение поведение, безусловно, выгодно — ведь супергерои кусают куда больше жертв, чем обычные кровососы. Следовательно, инфекционные агенты, сидящие в таких комарах, заражают намного больше людей. Но и комариха внакладе не остается — как ни крути, а крови, необходимой для развития зародышей, она тоже получает больше, чем ее сородичи.
Следует заметить, что это — далеко не первый случай, когда паразит управляет поведением хозяина (или переносчика), влияя на его геном. Давно известно, что бактерии из рода Wolbachia, паразитирующие на мухах, также способны передавать свою ДНК геному хозяина. Но супергероем жертва от этого не становится — наоборот, инфицированная муха отличается куда более робким и осторожным поведением.
Это достаточно легко объяснить — ведь муха является хозяином вольбахии. Ей внутри насекомого предстоит жить и размножаться, поэтому паразиту не выгодно, чтобы его хозяин из-за бесшабашного поведения стал жертвой хищника. Вирус же лихорадки Денге поступает наоборот из-за того, что тело комарихи для него — лишь временное пристанище. А раз так, то можно хоть ненадолго сделать своего переносчика отважным и безрассудным.
Ученые предполагают, что на самом деле многие вирусы могут посредством встраивания в геном хозяина, превращать его в супергероя. Например, на том же Aedes aegypti паразитирует еще несколько носителей инфекции, которые могут влиять на его поведение. Сейчас биологи планируют заняться детальным изучением их взаимоотношений с генами комара.
Но вот с людьми вирусы такие штуки вряд ли проделывают. Ведь мы с вами не являемся для них временными переносчиками. Хотя, возможно, какой-нибудь таинственный вирус, способный сделать из Питера Паркера Человека-Паука, все-таки существует…
http://www.pravda.ru/science/planet/environment/04-04-2012/1113355-aedes_aegypti-1/
|
