Геном некоторых вирусов от всего живого на Земле отличается.
Вирусы, которые заражают бактерии - их уместно называть бактериофагами - и их жертвы воюют уже целую вечность; каждая сторона разрабатывает более дьявольскую тактику заражения или уничтожения друг друга. В конце концов, некоторые бактериофаги вывели эту гонку вооружений на новый уровень, изменив способ кодирования собственной днк
. По крайней мере, так думают ученые: как показали результаты сразу трех научных исследований, существует целая армия бактериофагов с нестандартной днк, которую исследователи называют Z - геномом. В ходе работы молекулярным биологам удалось показать, что использование Z фагами тех вирусов, которые заражают бактерии, более распространено, чем считалось ранее. Они также описали пути, с помощью которых альтернативный нуклеотид производится и включается в геномы фагов. Но что означают полученные выводы? Совместим ли Z - геном с обычными клеточными механизмами, такими как наш? И можно ли использовать его так же, как начинает использоваться искусственная днк.
Пожиратели вирусов.
Бактериофаг - это тип вируса, который заражает бактерии. На самом деле слово "Бактериофаг" буквально означает "пожиратель бактерий", потому что бактериофаги уничтожают свои клетки - хозяева. Интересно, что все бактериофаги состоят из молекулы нуклеиновой кислоты, которая окружена белковой структурой и размножаются в цитоплазме, поскольку прокариотические клетки не имеют ядра или органелл.
Атакуя жертву, бактериофаг прикрепляется к восприимчивой бактерии и заражает клетку - хозяина. После заражения бактериофаг захватывает клеточный механизм бактерии, чтобы предотвратить ее производство бактериальных компонентов, и вместо этого заставляет клетку производить вирусные компоненты. В конце концов, новые бактериофаги собираются и вырываются из бактерии в процессе, называемом лизисом.
Иногда бактериофаги удаляют часть бактериальной днк своих клеток - хозяев во время процесса инфекции, а затем переносят эту днк в геном новых клеток - хозяев. Этот процесс известен как трансдукция.
Микробные войны.
В течение многих эпох бактериофаги и бактерии находились в состоянии войны, в которой каждая сторона эволюционировала к более изощренной тактике заражения или уничтожения другой. Можно сказать, они являются воплощением поговорки: "в этом мире нет ничего постоянного, кроме перемен. " Ну а закончилась история тем, что бактериофаги эволюционировали, изменив способ кодирования собственной днк.
Как пишет Sciencealert, новое исследование, опубликованное в трех отдельных статьях, показало, что целая армия бактериофагов имеет Z - геном - нестандартную днк, уникальную для остального мира. Геномная днк, как известно, состоит из нуклеотидов, которые образуют генетический алфавит - Actg - который похож на все формы жизни.
Но в 1977 году ученые обнаружили, что у цианофага S-2L есть днк - вирус, который замещен 2-аминоаденином (Z) по всему геному, что формирует новый генетический алфавит - Ztcg. Исследователи были очарованы этим открытием и впоследствии обнаружили, что ни у одного другого бактериофага Z - генома нет.
Как работает Z - геном?
Авторам двух новых исследований удалось показать, как собирается Z - геном и как он работает. Ученые обнаружили, что основа Z - генома состоит из двух основных белков, которые они назвали Purz и Purb. Третья группа исследователей, тем временем, подтвердила эти выводы и проанализировала фермент Dpoz, который отвечает за сборку Z - генома. Таким образом, сразу три исследовательские группы обнаружили множество бактериофагов, имеющих Z - геномы.
По мнению молекулярного биолога нью-йоркского университета Джефа беке, который не принимал участия в исследовании, "три Команды Проделали Замечательную Всестороннюю Работу по Представлению Z - Генома Целой Армии Бактериофагов, Которые Имеют Уникальный вид ДНК". А поскольку бактериофаги на основе Z - генома были обнаружены в метеорите, работа ученых может вызвать интерес к исследованиям происхождения жизни и астробиологии.
И все же, биологи вынуждены признать - Z - геном по-прежнему таит в себе множество вопросов, ответов на которые пока нет. К ним относятся, например, вопросы о том, совместим ли Z - геном с обычными клеточными механизмами, такими как наш и можно ли использовать его так же, как начинает использоваться искусственная днк? Как говорится, время покажет.