Предсказана эволюция смертельно опасных вирусов

Международная группа ученых разработала теоретическую модель, позволяющую предсказать эволюцию вирусных инфекций, которые могут вызвать пандемии. Ее прогнозы удалось подтвердить в ходе эксперимента с норовирусами. Препринт статьи имеется в распоряжении редакции «Ленты.ру».

Исследователи отмечают, что необходимо научиться предсказывать эволюцию патогенных агентов для того, чтобы адекватно реагировать на возникающие угрозы массовых эпидемий вирусных инфекций. Обычно ученые изучают доступные образцы ДНК и анализируют филогенетические деревья (схемы, отражающие эволюционные взаимосвязи между различными организмами), после чего прогнозируют, какие штаммы вирусов будут в конечном итоге доминировать. Однако этот метод не позволяет понять, какие новые штаммы могут появиться.

В своем исследовании ученые смоделировали эволюцию норовирусов (MNV) с учетом таких параметров, как стабильность формирования капсида (внешней оболочки вируса) и прочность связывания (аффинность) с антителами. Эти свойства отражают приспособленность вируса к организму-хозяину. Капсид предохраняет гены инфекционного агента от механических повреждений и обеспечивает его прикрепление к заражаемым клеткам. Аффинность к антителам, препятствующим размножению патогена, определяет чувствительность вируса к иммунитету.

Биологи определили, как именно будет происходить эволюция вирусов в зависимости от численности их популяции. Им удалось показать, что в больших популяциях происходит усиление стабильности капсида, а в маленьких — ее ослабление. Однако аффинность к антителам должна уменьшаться в группах любых размеров.

Для подтверждения результатов теоретической модели, ученые проследили за большим числом MNV в культуре клеток, где главной движущей силой эволюции является естественный отбор. Кроме того, ученые использовали микрожидкостной чип Evolution Chip. В нем крупную популяцию норовирусов можно разделить на множество маленьких независимых групп, в которых основную эволюционную роль играют случайные (и в большинстве случаев бесполезные) мутации.

Авторы работы полагают, что возможность проследить за эволюцией вирусов на Evolution Chip и предсказать ее ход позволит бороться с угрозами пандемий.

Норовирусами называют род вирусов, который вызывает острые желудочно-кишечные инфекции. К нему относится единственная разновидность — вирус Норуолк. Он очень заразен и ежегодно становится причиной около 300 смертей в США.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 29 апреля 2017
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Неудачное начало
Чем запомнятся первые 100 дней правления Дональда Трампа
Каждое третье убийство
Центральную и Южную Америку захлестнула волна насильственных преступлений
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
Красота момента
Самые популярные снимки Instagram за апрель
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности