Kaip pakreipti virusų evoliuciją mirtinu keliu? (3)
Jau greitai bus paskelbti virusų ir bakterijų evoliuciją varančių mechanizmų tyrimų rezultatai ir naujausia matematinė jų analizė. Mokslininkai analizavo ne pavienes genetines mutacijas, kaip įprasta, bet įvertino kaip evoliuciją veikia ištisų genų ir jų grupių persigrupavimas.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
„Mes norėjome išsiaiškinti, kokią įtaką virusų ir bakterijų evoliucijojai turi genų rekombinacija ir horizontalus genų perdavimas (perdavimas palikuonims vadinamas vertikaliu), todėl abu procesus išanalizavome pagal mikroorganizmų evoliucijos modelius,“ sakė Maiklas Deem (Michael Deem), bioinžinierius ir tyrimo vadovas.
Šis tyrimas yra pranašesnis už kitus, nes naudoja naujesnę formulę, kuri geriau atspindi tikrovėje vykstančius evoliucijos procesus. Kalbėdamas apie naująjį modelį, M.Deem lygino jį su termodinamika ir sakė, kad genetikai naująją formulę galės naudoti taip pat kaip inžinieriai naudojasi termodinamikos dėsniais. „Pavyzdžiui vandens savybės yra tankis, slėgis ir temperatūra, jei žinoma bent viena iš jų, kitas apskaičiuosite naudojantis formule. Mes taip pat naudojame formules ir žinodami genų rekombinacijos greitį, mutacijų atsiradimo greitį ir prisitaikymo funkciją, galime analitiškai apskaičiuoti sistemos parametrus. Tarkime genai rekombinuoja tam tikru dažniu, pagal tai galima pasakyti, kaip tai atsiliepia populiacijos prisitaikymo greičiui,“ aiškino Maiklas Deem.
Jis ir Džonas W. Cox (John W. Cox), fizikos ir astronomijos profesorius, patvirtino, kad naujasis modelis leis tiksliau aprašyti tikrovėje vykstančius evoliucijos procesus. Modelis taip pat bus naudingas gydytojams, vaistų kūrėjams ir kitiems specialistams besidomintiems ligų evoliucionavimo procesais ir imuninės sistemos reakcija į mikroorganizmų evoliuciją. Prieš kelerius metus buvo pateikta „mirtinos mutagenezės“ idėja. Trumpai tariant, idėja yra sukurti medžiagas, kurios pagreitintų virusų mutacijų atsiradimo dažnį ir taip priverstų juos peržengti išlikimo ribą ir susinaikinti. Kalbant fiziniais teiginiais tai reiškia tą patį kaip priversti vandenį pereiti iš skystos į kietą būseną. „Vanduo užšąla esant nuliui laipsnių, prie normalaus atmosferos slėgio ir tai galima išreikšti matematiškai. Mūsų modelyje taip pat yra būsenos pokytis. Jeigu tiriamoje sistemoje mutacijų, rekombinacijos ar horizontalaus genų perdavimo dažnis yra per didelis, sistema tampa nestabili,“ sakė M. Deem.
Pasak jo, naujausi rezultatai nusako, kuriuos parametrus pakeitus galima destabilizuoti sistemą. Kita‚ „letalios mutagenezės“ teorija skelbia, kad tam tikros medžiagos gali priversti virusų ar bakterijų populiaciją susinaikinti jų prisitaikymo koficinetą sumažindamos iki neigiamų reikšmių. Žinant mutacijų, rekombinacijos ir horizontalaus genų perdavimo reikšmes ir prisitaikymo funkciją, galima matematiškai apskaičiuoti kaip tai vyktų. Be tokių teorinių modeliavimo įrankių „letalią mutagenę“ skatinančių medžiagų kūrėjai negalėtų tiksliai pasakyti, kokiomis sąlygomis vaistas yra efektyvus. Naudojantis naująja formule galima tiksliai nustatyti, ar mutagenezę sukelia medžiagos poveikis ar kitos priežastys.
