Сегодня среда, 01.07.2026, 14:14, ньюсмейкеров: 45123, сайтов: 1203, публикаций: 3597148, просмотров за сутки: 932682
11.01.2019 06:14
Новости.
Просмотров всего: 5130; сегодня: 1.

Вирусы, антибиотики и генетика

Сегодня уже сложно представить себе, что еще 80 лет назад такие патологии как пневмония, туберкулез и даже обыкновенная вирусная инфекция могли привести к смерти пациента по причине отсутствия действенных способов лечения. Эпидемии тифа в средние века уносили сотни человеческих жизней в короткий срок. Фактически, антибактериальная терапия была открыта и получила свое развитие только в 20 веке. В 21 столетии антибиотики применяются повсеместно, зачастую даже и в случаях, где можно было бы обойтись без них.

Принцип работы антибиотика заключается в способности уничтожить или деактивировать вирусную клетку, пагубно влияющую на организм. Сейчас уже существует множество антибактериальных средств нового поколения, воздействующих на вирусы разными способами. Одни пробивают стенку бактерии, другие замедляют действие определенного бактериального фермента, третьи препятствуют синтезированию бактерией белка.

Но, минус антибиотика в том, что, уничтожая болезнетворные бактерии, он может уничтожить и полезные бактерии в организме человека. Например, те, что живут в желудочно-кишечном тракте и обеспечивают иммунитет и процесс переваривания пищи. Однако, в сравнении, например, со средствами химиотерапии онкологических заболеваний, антибиотики являются очень щадящим средством и их пагубное воздействие на организм незначительно. В современной медицине, антибактериальная терапия, как правило, назначается совместно с иными препаратами, направленными на восстановление полезной микрофлоры организма.

Мутирующие бактерии против антибиотиков.

Между вирусами и антибиотиками идет бесконечная борьба, так как первые постоянно мутируют. Наука вынуждена быстро реагировать на мутации, ведь разработанный вчера антибиотик сегодня может оказаться неэффективным против мутирующего вируса. И это серьезная угроза для человечества. Даже в официальном письме правительства Великобритании 2017 года упоминалось, что проблема мутации вирусов является очень серьезной. Существует риск того, что к 2050 году бактерии потенциально могут унести жизни миллионов людей ежегодно. А в начале 2018 года Всемирная организация здравоохранения впервые за долгое время опубликовала список бактерий, которые являются устойчивыми к известным медицине антибиотикам.

Как ни странно, вирусы, как и человек, обладают уникальным набором генов. Существует два вида вирусов: ДНК и РНК-вирусы. Особенностью ДНК-вирусов является их стабильность и слабая подверженность мутациям. Дело в том, что для контроля репликации правильного набора ДНК, они используют клетку своего хозяина. РНК-вирусы более подвержены изменчивости, поэтому более опасны для человека. Более того, в процессе становления нового РНК-вируса нередко происходят генетические «поломки» в момент копирования РНК, которые ведут к возникновению непредсказуемых форум вируса. Наиболее известным вирусом РНК является вирусы гриппа и иммунодефицита человека (вызывающего СПИД).

Исследование гена ampR, обеспечивающего мутации бактерий.

В 2018 году группа ученых из Оксфордского университета решила провести эксперимент и сделать попытку лишить бактерии способности развивать иммунитет к антибиотикам.

Сначала они проанализировали, что микроорганизмы развивают резистентность с различной скоростью, а затем решили найти конкретные гены, ответственные за эти процессы.

Было установлено, что главным геном, обеспечивающим возможность мутации вирусов, является ген ampR. Именно он регулирует работу многих других генов, задействованных в процессе изменчивости бактерий и выработке устойчивости перед антибиотиком. По мнению старшего исследователя группы Крейга МакЛина, этот ген действует как эволюционный катализатор для развития иммунитет вирусов к антибиотикам. То есть, бактерии, обладающие этим геном, способны с гораздо большей скоростью развивать устойчивость к антибиотикам.

Для того, чтобы проверить теорию, ученые применили ингибитор фермента под названием авибактам. Ранее уже было установлено. Что это вещество блокирует ключевой ген устойчивости, который, в свою очередь, контролируется тем самым главным геном – ampR.

Учёные объединили авибактам и цефтазидим (антибиотик), а затем подвергли их воздействию синегнойную палочку «Pseudomonas aeruginosa». Опыт показал, что вирусы – носители гена ampR смогли быстро выработать иммунитет к антибиотику - цефтазидиму. Но, добавление авибактама обеспечило желаемый эффект – он уничтожил вирусы раньше, чем они успели развить устойчивость.

Открытие необходимо будет еще проверить в реальных условиях, однако находка сама по себе является революционной. Науке удалось выявить генетическую причину мутаций вирусов.

Результаты исследования ученых изложены в издании Nature Ecology & Evolution.

Проект «Genome». Перекодирование ДНК человека.

В 2016 году учеными был запущен масштабный проект «Genome», амбициозной целью которого является создание совершенных геномов. Одной из важных характеристик новых геномов планируется генетическая устойчивость к любым видам вирусов, и даже к онкологическим клеткам. Проект основан на первоначальном проекте генома человека, который был запущен еще в прошлом столетии.

Ученые предполагают, что достичь генетической устойчивости к вирусам будет возможно с помощью процесса перекодирования, который заменяет избыточный код. Каждая трехбуквенная строка букв ДНК называется кодоном. Она кодирует производство определенной аминокислоты. Например, код CAG обеспечивает глутамин. Все необходимые для существования организма белки (инсулин, коллаген, дистрофин) образуются в результате связи аминокислот между собой.

Существует только 20 аминокислот, но 64 комбинации четырех нуклеотидов ДНК. На самом деле жизнь может обойтись только одним кодоном для каждой аминокислоты. Перекодировка означает, что в тех местах в геноме, где выявляется один из трех избыточных кодонов (GTC, GTA и GTG), он заменяется на триплет GTT. Таким образом, каждый экземпляр одного кодона заменяется другим, эффективно удаляя один кодон из таблицы «генетического кода».

Как это сработает против вирусов? Гены вирусов включают избыточные кодоны. Они проникают в клетки организма и делают попытки захватить генетический механизм клетки для получения большего количества вирусов. Благодаря перекодировке вирус не сможет заставить клетку продуцировать вирусные белки. Таким образом, будет сформировано вирусное сопротивление клеток.

Руководители проекта заверили, что в итоге смогут синтезировать все гены человека, сшивая 200-буквенные длины. Теоретически, современные технологии позволяют это сделать. Но что в итоге получится из этого проекта, покажет время…

Тематические сайты: PublisherNews - портал системы продвижения публикаций, Медицина, фармацевтика, здоровье, Наука
Сайты стран: Великобритания
Сайты регионов мира: Европа Центральная

Ньюсмейкер: Basis Genomic Group — 47 публикаций

Интересно:

МАП усиливает присутствие бизнеса в федеральной промышленной повестке
27.06.2026 21:25 Мероприятия
МАП усиливает присутствие бизнеса в федеральной промышленной повестке
Какие направления сегодня становятся приоритетными для государственной промышленной политики, обсудили участники выездной стажировки Минпромторга РФ «Федеральная практика», которая прошла 24–25 июня в Ленинградской области.  В приветственном слове заместитель министра промышленности и торговли РФ Иван Куликов по видеосвязи напомнил о масштабных задачах, стоящих перед отраслью, и привел конкретные цифры, иллюстрирующие потенциал Северо-Запада: «Для выполнения поставленных Президентом задач к 2030 году необходимо на 40% нарастить объемы производства в обрабатывающей промышленности. Северо-Западный округ обладает мощным потенциалом, в том числе в машиностроении, производстве средств производства, в сфере химии и новых материалов, легкой промышленности, лесопромышленном комплексе и судостроении. За время работы Фонда развития промышленности в СЗФО профинансировано 155 проектов на общую сумму более 82 млрд рублей. На...
Как русский гренадер спас генерал-аншефа Суворова
26.06.2026 9:05 Персоны
Как русский гренадер спас генерал-аншефа Суворова
Об одном из самых колоритных эпизодов Русско-турецкой войны 1787-1791 годов - читайте в публикации. Кинбурнская баталия 12 октября 1787 года турецкий флот предпринял попытку захватить русскую крепость Кинбурн, которая находилась недалеко от турецкой крепости Очаков и базы русского флота в Херсоне. Захват Кинбурна позволял бы туркам восстановить контроль над Крымом. Во главе обороны крепости стоял генерал-аншеф Александр Васильевич Суворов. В крепости было 1500 человек гарнизона. А ещё 2500 человек были в резерве, но они находились в 30 километрах от Кинбурна. В 9 часов утра турки под началом Хасан-паши начали высаживать десант на берег. Суворов позволил туркам полностью высадить войска и закрепиться на берегу, они даже подошли к Кинбурну на расстояние в 200 метров. В тот момент и была отдана команда на проведение штыковой атаки. В бой пошли Орловский, Шлиссельбургский и Козловский полки. Русским войскам удалось выбить турок из 10...
25.06.2026 23:50 Консультации
Антикоррозионные видеокамеры: надежность видеонаблюдения
Системы видеонаблюдения сегодня используются практически на любых объектах — от городской инфраструктуры до промышленных предприятий. Однако условия эксплуатации могут существенно различаться. Если для большинства уличных установок достаточно стандартной защиты от пыли и влаги, то на объектах с повышенной коррозионной активностью требования к оборудованию значительно выше. К таким объектам относятся морские порты, прибрежные зоны, химические производства, очистные сооружения, предприятия нефтегазового комплекса, сельскохозяйственные комплексы и пищевые производства. Здесь основную угрозу для оборудования представляет не проникновение воды, а постоянное воздействие агрессивных сред, вызывающих коррозию металлических элементов конструкции. Для эксплуатации оборудования в таких условиях LUIS+ разработал решение — антикоррозионные видеокамеры LTV. Видеокамеры LTV-3CN серии имеют опциональное покрытие и имеют обозначение буквой...
Как Лев Толстой защищал Севастополь
18.06.2026 9:06 Аналитика
Как Лев Толстой защищал Севастополь
13 сентября 1854 года (25 сентября по н. ст.) началась первая героическая оборона Севастополя. 349 дней русские моряки и солдаты отстаивали город при численном превосходстве противника и продемонстрировали всему миру свой героизм, мужество и отвагу. Среди защитников города был и молодой подпоручик Лев Николаевич Толстой – в будущем знаменитый русский писатель. Почти мировая война 4 октября 1853 года Турция в очередной раз объявила России войну, и вновь Россия ответила тем же. Но в этот раз Турцию поддержали Англия и Франция, которые очень внимательно следили за развитием событием и совсем не были заинтересованы в усилении России на Черном море. В феврале 1854 года они заключили военный союз с Турцией и сразу же выдвинули России ультиматум о выведении войск из Дунайских княжеств. Россия, естественно, не стала выполнять такие требования, и 15 марта союзники объявили ей войну. Англия и Франция попыталась начать боевые действия с...
Любимые игры Екатерины Великой
17.06.2026 9:06 Аналитика
Любимые игры Екатерины Великой
Сегодня мы поговорим о Екатерине II не как об императрице, продолжавшей дела Петра Великого и устроившей российскому дворянству «золотой век», а как о женщине на троне, которой были весьма не чужды и простые житейские утехи. Верхом и с ружьем В отличие от своих предшественниц на троне, императрица-просветительница вместо балов и маскарадов ежедневно занималась рутинной государственной работой. А ее любимые развлечения немного отличались от того, что радовало душу ее предшественницам-императрицам. Одним из любимых занятий Екатерины было катание верхом. Современники рассказывали, что она правила лошадьми как профессиональный наездник. Государыне очень нравилось вырываться из общей кавалькады. В те времена дамы по-мужски не ездили, это было не принято. У Екатерины же было специальное английское седло. С его помощью уже по ходу движения она принимала мужскую посадку и поэтому развивала бешеную скорость, однако нормы приличия при...