Перекомбинация генетического материала: что такое ресортимент? Обмен ДНК/РНК у вирусов, особенно гриппа, с сегментированным геномом. Важный механизм эволюции вирусов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Тип негормонального генетического изменения, включающего обмен ДНК или РНК.
Type of nonhereditary genetic change involving swapping of DNA or RNA
Пересортировка (или рекомбинация) – это смешивание генетического материала вида в новые комбинации у разных особей. Несколько различных процессов способствуют пересортировке, включая расхождение хромосом и кроссинговер. Особенно это важно, когда два схожих вируса, инфицирующих одну и ту же клетку, обмениваются генетическим материалом. В частности, пересортировка происходит среди вирусов гриппа, геномы которых состоят из восьми отдельных сегментов РНК. Эти сегменты функционируют как мини-хромосомы, и при каждой сборке вируса гриппа требуется одна копия каждого сегмента. Если один хозяин (человек, курица или другое животное) инфицирован двумя различными штаммами вируса гриппа, то новые вирусные частицы могут быть собраны из сегментов смешанного происхождения – часть от одного штамма, часть от другого. Новый рекомбинантный штамм будет обладать свойствами обеих родительских линий. Пересортировка ответственна за некоторые из значительных генетических сдвигов в истории вируса гриппа. Пандемии "азиатского гриппа" 1957 года и "гонконгского гриппа" 1968 года были вызваны штаммами гриппа, возникшими в результате пересортировки между птичьим и человеческим вирусами. Кроме того, вирус H1N1, вызвавший пандемию свиного гриппа 2009 года, содержит необычное сочетание генетических последовательностей свиного, птичьего и человеческого гриппа. Семейство репартенавирусов, вызывающее болезнь включений у змей, демонстрирует очень высокую степень генетического разнообразия из-за пересортировки генетического материала от нескольких штаммов в одном инфицированном животном.
Reassortment is the mixing of the genetic material of a species into new combinations in different individuals. Several different processes contribute to reassortment, including assortment of chromosomes, and chromosomal crossover. It is particularly used when two similar viruses that are infecting the same cell exchange genetic material. In particular, reassortment occurs among influenza viruses, whose genomes consist of eight distinct segments of RNA. These segments act like mini chromosomes, and each time a flu virus is assembled, it requires one copy of each segment. If a single host (a human, a chicken, or other animal) is infected by two different strains of the influenza virus, then it is possible that new assembled viral particles will be created from segments whose origin is mixed, some coming from one strain and some coming from another. The new reassortant strain will share properties of both of its parental lineages. Reassortment is responsible for some of the major genetic shifts in the history of the influenza virus. In the 1957 "Asian flu" and 1968 "Hong Kong flu" pandemics, flu strains were caused by reassortment between an avian virus and a human virus. In addition, the H1N1 virus responsible for the 2009 swine flu pandemic has an unusual mix of swine, avian and human influenza genetic sequences. The reptarenavirus family, responsible for inclusion body disease in snakes, shows a very high degree of genetic diversity due to reassortment of genetic material from multiple strains in the same infected animal.
Реактивация множественности
Когда вирусы гриппа инактивируются ультрафиолетовым или ионизирующим излучением, они сохраняют способность к множественной реактивации в инфицированных клетках-хозяевах. Если какой-либо из сегментов генома вируса поврежден настолько, что это препятствует репликации или экспрессии необходимого гена, вирус оказывается нежизнеспособным при одиночном заражении клетки-хозяина. Однако, когда две или более поврежденных вирусных частицы инфицируют одну и ту же клетку (множественное заражение), инфекция часто может быть успешной (множественная реактивация) благодаря перекомбинации сегментов, при условии, что каждый из восьми сегментов генома присутствует хотя бы в одной неповрежденной копии.
When influenza viruses are inactivated by UV irradiation or ionizing radiation, they remain capable of multiplicity reactivation in infected host cells. If any of a virus's genome segments is damaged in such a way as to prevent replication or expression of an essential gene, the virus is inviable when it, alone, infects a host cell (single infection). However, when two or more damaged viruses infect the same cell (multiple infection), the infection can often succeed (multiplicity reactivation) due to reassortment of segments, provided that each of the eight genome segments is present in at least one undamaged copy.