Биологические образцы XVIII века помогли найти старейший риновирус
В анатомическом музее, среди старых медицинских образцов, ученые обнаружили следы вируса, который поразил жительницу Лондона почти 250 лет назад. Исследователи смогли восстановить его геном. Они утверждают, что на сегодня это старейший восстановленный геном РНК-содержащего вируса человека. Находка позволит на молекулярном уровне сравнить древний штамм с современными, проследить его эволюционные связи и при возможности выявить сопутствующие инфекции.
Ученые давно научились извлекать ДНК древних бактерий и вирусов из костей и зубов людей, умерших тысячи лет назад. С помощью генетического анализа такой материал находят в скелетах возрастом до 50 тысяч лет. Например, сообщалось о находках генетических фрагментов вируса в костях неандертальцев. Но с риновирусами, вызывающими острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ), а также с вирусами гриппа или кори все иначе. Их геном состоит не из ДНК, а из РНК.
РНК (рибонуклеиновая кислота) — это биологическая макромолекула, представляющая собой линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов. Она играет ключевую роль в клетке: переносит генетическую информацию от ДНК, участвует в синтезе белков и регулирует работу генов.
В отличие от ДНК, РНК в обычных условиях разрушается быстрее: через несколько часов или сутки после смерти. РНК быстро распадается под действием группы ферментов (нуклеаз) и химических процессов. Однако при благоприятных условиях, например в низких температурах, она может сохраняться значительно дольше.
Долгое время ученые считали, что шансов найти древние РНК-вирусы практически нет. Но в последние годы это представление изменилось. Исследователи научились извлекать древнюю РНК из исключительно хорошо сохранившихся образцов — например, из тканей мамонта, пролежавших в вечной мерзлоте 40 тысяч лет. Но как быть с обычными больницами и моргами прошлого, где условия хранения были далеки от сибирского холода?
С конца XIX — начала XX века для сохранения структуры ткани врачи использовали формалин — химический раствор, который делает клетки и структуры в образце более «жесткими», предотвращает их гниение и самораспад. Однако формалин связывает молекулы внутри ткани, в том числе белки и нуклеиновые кислоты, что ухудшает качество РНК и ДНК. Иными словами, извлечь и проанализировать их становится гораздо сложнее.
Команда исследователей под руководством Эрин Барнетт (Erin Barnett) из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона в США решила изучить некоторые европейские анатомические коллекции, которые появились еще до эпохи формалина, чтобы попытаться найти удобный для работы биологический материал.
Поиски увенчались успехом в Хантеровском анатомическом музее при Университете Глазго в Шотландии. Там хранились образцы легочной ткани двух людей. От более поздних коллекций их отличал способ консервации — вместо формалина ткани законсервировали в спирте.
Первый образец принадлежал женщине из Лондона, которая умерла в 1770-х. Второй — человеку, пол которого установить не удалось, скончавшемуся в 1877 году. Медицинские карты того времени указывали, что у обоих пациентов наблюдались симптомы ОРВИ.
Барнетт и ее коллеги одновременно извлекли из обоих образцов древнюю ДНК и РНК. Полученная РНК оказалась крайне фрагментированной: большинство обнаруженных фрагментов были очень короткими, всего 20-30 нуклеотидов. Для восстановления генома пришлось собирать «пазл» из тысяч мельчайших обрывков генетической информации, реконструируя последовательность биоинформатическими методами.
Работа продвигалась медленно, но в итоге исследователи смогли реконструировать геном РНК-содержащего вируса человека, выделенного из образца легочной ткани женщины XVIII века. На сегодня это старейший восстановленный геном РНК-содержащего вируса человека.
Параллельно ученые нашли доказательства того, что в момент смерти ее организм также боролся с опасными бактериями: пневмококком (Streptococcus pneumoniae), гемофильной палочкой (Haemophilus influenzae) и моракселлой (Moraxella catarrhalis) — классический набор возбудителей респираторных инфекций верхних и нижних дыхательных путей.
Собрав древний геном РНК-содержащего вируса, ученые сравнили его с базой данных Национальных институтов здравоохранения США, где хранятся миллионы записей о современных вирусах со всего света. Это необходимо было сделать для определения родства и типа. Филогенетический анализ показал, что вирус из 18 века принадлежит к группе риновирусов Human Rhinovirus A. Но это не прямой предок современных штаммов. Это вымершая линия, эволюционное тупиковое ответвление.
«Когда мы сравнили древний геном с современными базами последовательностей, то определили близость этого вируса к современному генотипу A19 и оценили, что их общий предок жил примерно в XVI–XVII веках», — пояснила Барнетт.
По словам авторов исследования, их открытие даст редкую возможность проследить эволюцию риновирусов на протяжении столетий.
Результаты исследования представлены на сайте препринтов по биологии bioRxiv.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.
Защитный жилет, протестированный в ходе миссии «Артемида I», реально защитил от космической радиации
Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.
Если у вас есть выбор между лестницей и лифтом, выбирайте лестницу. Согласно результатам нового исследования, у людей, регулярно поднимающихся пешком по лестнице, риск скончаться от сердечно-сосудистых проблем ниже на 39%, а от любых других причин — на 24%, чем у тех, кто пользуется лестницей лишь иногда.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии