Вирусы. Скорее друзья, чем враги - Карин Меллинг

Сайленсинг РНК (с помощью siРНК) – выключение (сайленсинг) генной экспрессии в РНК-индуцированном комплексе сайленсинга (RISC), который отвечает за расщепление РНК-мишени, этот процесс также известен под названием РНК-интерференции или РНКi. Комплекс для расщепления RISC состоит из белка Argonaute и различных классов малых некодирующих РНК. Малая РНК, также называемая siРНК или сайленсерной РНК, направляет фермент к комплементарным мРНК и индуцирует расщепление, что ингибирует генную экспрессию (при ингибировании трансляции производство белка не происходит); Argonaute содержит PIWI-домен, РНКазу Н-сложенные молекулярные «ножницы»; siРНК регулируют клеточную или вирусную РНК; противовирусная защита является частью иммунной системы у растений; существует у C. elegans, а также является слабой противовирусной защитной системой у человека.

Симбиоз – сосуществование двух или более видов, характеризующееся долгосрочной взаимозависимостью; в этом смысле показательны митохондрии, бывшие бактерии в клетках млекопитающих; взаимовыгодное сосуществование (мутуализм); часто наблюдается уменьшение числа генов в пользу специализации. Некоторые модели симбиоза предполагают, что археи могли «слиться» с бактериями путем эндосимбиоза, что в конечном итоге привело к образованию эукариотических клеток.

Синцитин – захваченный белок оболочки ретровируса, ассоциированный с уникальной по своей структуре плацентой у человека и других млекопитающих и жвачных; это слой клеток, состоящий из синцитиотрофобластов, который у человека отделяет мать от плода, что более 30 млн лет назад сделало откладывание яиц бессмысленным; фузогенные (приводящие к слипанию) свойства оболочки белка аналогичны белкам ВИЧ, когда формирование синцития приводит к образованию гигантских клеток путем слияния; это тест-индикатор на предмет выявления ВИЧ; все 18 известных в животном мире представителей семейства синцитина были получены из разных ретровирусов; синцитин защищает организм от иммунного отторжения плода организмом матери.

Состав генома. У человека – 3% транспозонов ДНК, 45% общего числа – транспозируемые элементы, у дрожжей – по большей части ретротранспозоны, очень незначительное число ДНК-транспозонов, у C. elegans – главным образом ДНК-транспозоны, незначительное количество ретротранспозонов, у растений – разное количество ДНК транспозонов и ретротранспозонов.

Сплайсинг – комбинирование различных участков мРНК у эукариотов, а именно экзонов, путем удаления промежуточных последовательностей, которыми зачастую являются не кодирующие белок интроны, путем исключения «лассо»-подобных РНК; требуется комбинация структуры РНК без узлов, чтобы рибосомы могли транслировать новые РНК-последовательности в белки, что важно для повышения сложности генома и его вариабельности; самый важный фактор, определяющий сложность генома человека.

Стволовые клетки тотипотентные – самые изменчивые клетки, которые in vitro получают из оплодотворенных яиц; через четыре дня они могут развиться в любую клетку человека; развиваются в плюрипотентные стволовые клетки, которые могут развиться во все типы клеток, но при этом целый организм не формируется; мультипотентные стволовые клетки отличаются менее выраженной изменчивостью, приводя к формированию ограниченного числа видов клеток; взрослые стволовые клетки мультипотентны, заменяют погибшие взрослые клетки или клетки, переставшие функционировать; недифференцированные клетки в той или иной дифференцированной ткани (в частности, в тканях головного мозга, крови, мышечной ткани и т.д.).

«Суицид» – доведение ВИЧ до «самоубийства» при помощи синтетического участка ДНК с целью формирования гибрида, который активирует вирусную РНКазу Н и уничтожает инфицирующие свойства вируса; такие части ДНК называются также siДНК (малые интерферирующие ДНК, К. Мёллинг). Это обычный шаг в процессе репликации, но его можно предварительно активировать и в вирусных частицах. Термин «суицид» ввела редколлегия Nature Biotechnology. Речь идет о разработке микробицида для профилактики передачи ВИЧ при половом контакте. Малые ДНК действуют против полипуринового тракта (ППТ) и образуют G-тетраду, позволяющую осуществлять захват вируса. До сих пор не существует препаратов, ингибирующих вирусную РНКазу Н. «Суицид» же, наоборот, «активирует» подход терапии против ВИЧ.

Супрессор опухоли – гены и белки, выполняющие антипролиферативную функцию; их потеря способствует развитию рака; ингибируют рост клетки; противодействуют онкогенам, часто удаляются онкогенными белками, повышая онкогенность; потеря супрессора опухоли часто является одним из ключевых явлений при формировании опухоли, и его замена с помощью генной терапии может иметь некоторую эффективность в лечении рака. Вирусы способны титровать белки супрессора опухоли для более продолжительной жизни клетки и получения большего числа потомков.

Теломераза – теломерная обратная транскриптаза (ТОТ или TERT), которая использует свои короткие РНК как эндогенный шаблон и копирует их в количестве нескольких тысяч копий, пролонгируя таким образом концы ДНК или хромосом (теломер); активна в период эмбриогенеза и в опухолях; в нормальной клетке теломеразная активность отключена и хромосомы укорачиваются на концах при каждом этапе клеточного деления; своего рода молекулярные часы; этот фермент – мишень противораковой терапии и терапии, направленной против старения; старение клеток происходит несинхронно, поэтому длина теломер не является предсказуемым маркером для прогнозирования продолжительности жизни организма.

Трансгенерационная генетика – унаследованные эпигенетические химические изменения генов и хроматина без мутаций, индуцированные факторами среды; носят более долгосрочный характер, чем эпигенетические изменения, сохраняются в течение нескольких и даже многих поколений; память у C. elegans индуцируется с помощью piРНК и сохраняется в течение 30 поколений: черви запоминают запах этилового спирта и половых гормонов; трансгенерационная генетика встречается у растений и мышей; что касается человека, ситуация неясна и данная тема является предметом исследований – как от страдающих ожирением дедушек ожирение передается внукам. См. также парамутация.

Транспозон, или транспозируемый элемент – «прыгающий» ген, который состоит из всех видов элементов, таких как ретроэлементы или ДНК-ретротранспозоны, и действует по принципу «вырезать и вставить», что приводит к двум генотоксическим явлениям, и по принципу «копировать и вставить» для ретротранспозонов, это одно генотоксическое явление, сопровождающееся дупликацией гена. Геном человека примерно на 50% состоит из ТЭ, в геноме кукурузы этот показатель составляет 49–78%, в геноме пшеницы – 90%, в геноме C. elegans – 12%.

Триплет – кодон, образованный тремя нуклеотидами мРНК; каждый кодон специфичен для одной Aк; они собираются на рибосоме с мРНК как матрице для синтеза белка; кодирование белка приводит к образованию белков; некодирующая РНК (нкРНК) выполняет регуляторные функции.

ТЭ – все виды транспозируемых элементов, также «прыгающие» гены.

Умеренный фаг – нелитический, или умеренный фаг, интегрирует свою ДНК в ДНК бактерии-хозяина в качестве ДНК-профага; может индуцироваться стрессом и становиться литическим в силу потери супрессора, что обеспечивает репликацию потомства и разрушение (лизис) клетки.