Ответы на вопросы
Ответы на вопросы викторины.
Я решил не просто дать ответы, но и кое-какие интересные факты, поэтому получилось длинновато.
Итак:
1. Назовите первый bona fide ретровирус, выделенный из человека.
Ответ: В 1971 году из пациента в Кении был выделен "пенящий вирус" - human foamy virus. Вопрос сформулирован довольно хитро. Вирус выделен был из человека, но как оказалось позднее, люди этим вирусом не болеют. Это был единичный случай, когда человек подхватил вирус шимпанзе, в которых он обычно и свирепствует. Свирепствует, правда, очень странно - не вызывает вообще никакой патологии в своих жертвах, да и организм с ним не особенно борется. То есть эти вирусы являются редким примером стопроцентной аттенуации.
2. Перечислите три имени, под которыми фигурировал HIV до того, как его назвали HIV (бонусные очки если назовете имена ученых, которые ихтак назвали).
Ответ: Люк Монтанье, получивший за выделение этого вируса Нобелевский приз, назвал его LAV - lymphadenopathy-associated virus (вирус ассоциирующися с лимфоаденопатией)
Роберт Галло, выделивший до этого два Human T-cell leukemia вируса, решил, что нашел третий и назвал его HTLV-III
Джей Леви, взявшийся выделять вирусы из СПИД-пациентов, назвал его ARV - AIDS-associated retrovirus.
Когда и кто ввел название HIV я, к своему стыду, не знаю и найти не смог.
3. Какой вирус убил клонированную овечку Долли?
Ответ: Бедная овечка Долли прожила всего шесть лет. Ее убил Jaagsiekte Sheep Retrovirus. Этот вирус очень часто поражает овец и вызывает у них рак легких. Интересно, что обычно ретровирусы вызывают рак, встраиваясь в геномную ДНК и случайно разрушая какой-нибудь ген, отвечающий за регуляцию деления клеток. Этот же вирус вызывает рак совершенно иным, не совсем еще изученным, способом. Его белок оболочки сам по себе что-то нарушает в клеточном цикле и вызывает неограниченное деление зараженной клетки.
4. Кто предложил теорию провируса и для какого вируса?
Ответ: При исследованиях вируса RSV обнаружился странный факт - вирусные частицы содержали в себе только РНК, но зараженные этим вирусом клетки передавали его по наследству, что говорило о существовании ДНК. Говард Темин предположил, что вирус копирует свою РНК в ДНК и потом встраивает эту ДНК в геном клетки. Это и есть теория провируса. Она сначала была встречена в штыки, потому что центральной догмой биологии тогда был односторонний поток информации ДНК>РНК>белок. За открытие обратной транскрипции (РНК>ДНК), Говард Темин получил позже Нобелевский приз (смотри вопрос 14).
5. Какой из вирусов у вас больше шансов подхватить - Hand-Foot-and-Mouth или Foot-and-Mouth? Чем они отличаются?
Ответ: Несмотря на похожие названия, это совершенно разные вирусы. Hand-Foot-and-Mouth это достаточно безвредный человеческий вирус, которым болеют в основном дети (энтеровирус). А Foot-and-Mouth это ящур, страшная болезнь крупного рогатого скота. Однако оба вируса принадлежат к семейству Picornaviridae.
6. В какой стране был зафиксирован последний случай заражения оспой? (бонусный балл за год в котором это случилось)
Ответ: Прививки против оспы позволили полностью уничтожить эту болезнь. Последний известный случай был зафиксирован в Сомалии в 1977 году.
7. Назовите пять аттенуированных вакцин, применяющихся для человека.
Ответ: Вот семь: Свинка (Mumps), Корь (Measles), Краснуха (Rubella) Полио (Polio), Ветрянка (Chickenpox), Желтая лихорадка (Yellow Fever), Оспа (Vaccinia). Первые три являются частью MMR, очень тяжелой вакцины, которую (незаслуженно) обвиняют в возникновении аутизма у детей. Кажется есть еще какие-то аттенуированные вакцины, но я сейчас не могу больше вспомнить.
8. Каким вирусом заражаются в круизах?
Ответ: Norovirus. В круизах нет ничего особенного - он вызывает 9 из 10 всех кишечных инфекций в мире. Просто в условиях круиза, когда большое количество людей живут, едят и гадят в очень ограниченном пространстве, создаются очень благоприятные условия для его распространения. Достаточно одному человеку его подхватить и вот уже поносит весь корабль.
9. Назовите самый большой известный вирус. Какова длина его генома?
Ответ: Самый большой из известных вирусов - Mimivirus. Размер его центральной части - около 400 нанометров, да еще есть 100-нанометровые выступы. Таким образом этот вирус существенно больше самых маленьких известных бактерий - микоплазмы, чей диаметр ~200-300 нанометров. Его геном (1200 kb) тоже больше, чем геномы некоторых бактерий. Филогенетический анализ указывает на то, что этот вирус очень-очень древний. Вполне возможно, что его предки были как-то вовлечены в возникновение жизни на Земле.
10. Какой из следующих вирусов является наиболее близким родственником оспы: vaccinia, monkeypox, camelpox, cowpox, swinepox?
Ответ: Очень хитрый вопрос. Ответ самый неочевидный - camelpox, вирус верблюдов. То, как вирусы перепрыгивают от одного вида к другому, какие на их пути стоят барьеры и как они их предолевают - очень интересная тема для исследований. И очень горячая тема - прогресс в секвинировании позволяет сейчас вести молекулярные "археологические раскопки".
11. Являются ли вирусы гепатитов А, B и C родственными?
Ответ: Нет, они относятся к совершенно разным семействам. Гепатит А - пикорнавирус, B - гепаднавирус, C - флавивирус.
А еще есть гепатит D - дельтавирус, самый маленький известный вирус, заражающий животных. И гепатит E - гепевирус.
Чем мы только не болеем!
12. Что отличает бактерии от вирусов: а) Вирусы всегда меньше бактерий; б)Вирусы всегда являются внутриклеточными паразитами, а бактерии -внеклеточными; в) Вирусы никогда не кодируют рибосомы, а бактерии -кодируют.
Ответ: Как следует из ответа на вопрос 9, вариант а) не верен - некоторые вирусы больше бактерий. Вариант б) тоже не верен - микоплазма и некоторые другие бактерии не могут жить отдельно от эукариотических клеток. Остается вариант с) - вирусы (даже Mimivirus) никогда не кодируют рибосомы.
13. Какой РНК-вирус имеет самый большой геном? Каков размер этого генома?
Ответ: Coronavirus имеет геном длиной в 30,000 нуклеотидов. Сравните с геномом мимивируса - 1,200,000 нуклеотидов. По не совсем понятным еще причинам, РНК вирусы имеют гораздо более короткие геномы, чем ДНК вирусы. Я знаю три теории, объясняющие этот странный факт:
а) РНК очень нестабильна и длинный геном имеет большие шансы порваться.
б) Невозможно аккуратное копирование РНК. Длинный геном будет приобретать слишком много ошибок при копировании, что приведет к information meltdown.
с) РНК (в отличие от ДНК) одноцепочечная и для стабильности закручивается в спирали сама на себя. Отдельные ее участки остаются одноцепочечными, чтобы регулировать жизненный цикл вируса. Очень длинный геном будет настолько сложно запутан, что будет невозможно аккуратно держать важные части РНК одноцепочечными.
14. Питер Дюсберг однажды сказал "один дохлый цыпленок, три нобелевских приза". Чем прославился этот дохлый цыпленок?
Ответ: В 1911 году Пейтон Раус размолол опухоль умершего цыпленка и профильтровав ее через очень мелкий фильтр (смотри вопрос 15) впрыснул другим цыплятам, у которых после этого тоже возникли опухоли. Так он показал, что существует некий очень мелкий инфекционный агент (названный позже Rous Sarcoma Virus, RSV), вызывающий опухоли. За это он получил Нобелевскую премию, но речь в цитате шла не об этой премии. Спустя больше 50 лет после его открытия Говард Темин (смотри вопрос 4) исследуя этот вирус обнаружил, что он копирует РНК в ДНК. Параллельно с ним к подобному же открытию пришли Гарольд Вармус и Майкл Бишоп. Все они разделили за это открытие Нобелевскую премию в 1989 году. Вот об этих трех призах и шла речь. А что же цыпленок? Дело в том, что за все годы после экспериментов Рауса никто никогда так и не смог найти этот вирус в цыплятах. Так что Раусу с этим цыпленком очень повезло.
15. Когда впервые было показано, что ретровирус является передающимся инфекционным агентом? Что это был за вирус?
Ответ: В 1904 году. Это был (уже упоминавшийся в вопросе 3) Jaagsiekte Sheep Retrovirus. Дело в том, что вирус этот серьезно вредит фермерам, выращивающим овец и поэтому они всегда настроже и высматривают больных овец. Проверяют они их очень оригинальным образом - хватают овцу за задние ноги и переворачивают вниз головой. У больных овец в легких скапливается очень много жидкости и при этой процедуре эта жидкость начинает литься у них изо рта. Источник болезни никому не был известен, о вирусах тогда не знали, но было очевидно, что болезнь заразная. Французы со смешными именами Vallee и Carre показали в 1904 году, что если профильтровать жидкость, вытекающую из вверхтормашных овец, через самый мелкий фильтр не пропускающий даже бактерии, то фильтрат все равно остается инфекционным. Именно эти эксперименты натолкнули Рауса на идею размолоть опухоль несчастного цыпленка и проверить, не была ли она вызвана таким микроскопическим инфекционным агентом (смотри вопрос 14).
Я решил не просто дать ответы, но и кое-какие интересные факты, поэтому получилось длинновато.
Итак:
1. Назовите первый bona fide ретровирус, выделенный из человека.
Ответ: В 1971 году из пациента в Кении был выделен "пенящий вирус" - human foamy virus. Вопрос сформулирован довольно хитро. Вирус выделен был из человека, но как оказалось позднее, люди этим вирусом не болеют. Это был единичный случай, когда человек подхватил вирус шимпанзе, в которых он обычно и свирепствует. Свирепствует, правда, очень странно - не вызывает вообще никакой патологии в своих жертвах, да и организм с ним не особенно борется. То есть эти вирусы являются редким примером стопроцентной аттенуации.
2. Перечислите три имени, под которыми фигурировал HIV до того, как его назвали HIV (бонусные очки если назовете имена ученых, которые ихтак назвали).
Ответ: Люк Монтанье, получивший за выделение этого вируса Нобелевский приз, назвал его LAV - lymphadenopathy-associated virus (вирус ассоциирующися с лимфоаденопатией)
Роберт Галло, выделивший до этого два Human T-cell leukemia вируса, решил, что нашел третий и назвал его HTLV-III
Джей Леви, взявшийся выделять вирусы из СПИД-пациентов, назвал его ARV - AIDS-associated retrovirus.
Когда и кто ввел название HIV я, к своему стыду, не знаю и найти не смог.
3. Какой вирус убил клонированную овечку Долли?
Ответ: Бедная овечка Долли прожила всего шесть лет. Ее убил Jaagsiekte Sheep Retrovirus. Этот вирус очень часто поражает овец и вызывает у них рак легких. Интересно, что обычно ретровирусы вызывают рак, встраиваясь в геномную ДНК и случайно разрушая какой-нибудь ген, отвечающий за регуляцию деления клеток. Этот же вирус вызывает рак совершенно иным, не совсем еще изученным, способом. Его белок оболочки сам по себе что-то нарушает в клеточном цикле и вызывает неограниченное деление зараженной клетки.
4. Кто предложил теорию провируса и для какого вируса?
Ответ: При исследованиях вируса RSV обнаружился странный факт - вирусные частицы содержали в себе только РНК, но зараженные этим вирусом клетки передавали его по наследству, что говорило о существовании ДНК. Говард Темин предположил, что вирус копирует свою РНК в ДНК и потом встраивает эту ДНК в геном клетки. Это и есть теория провируса. Она сначала была встречена в штыки, потому что центральной догмой биологии тогда был односторонний поток информации ДНК>РНК>белок. За открытие обратной транскрипции (РНК>ДНК), Говард Темин получил позже Нобелевский приз (смотри вопрос 14).
5. Какой из вирусов у вас больше шансов подхватить - Hand-Foot-and-Mouth или Foot-and-Mouth? Чем они отличаются?
Ответ: Несмотря на похожие названия, это совершенно разные вирусы. Hand-Foot-and-Mouth это достаточно безвредный человеческий вирус, которым болеют в основном дети (энтеровирус). А Foot-and-Mouth это ящур, страшная болезнь крупного рогатого скота. Однако оба вируса принадлежат к семейству Picornaviridae.
6. В какой стране был зафиксирован последний случай заражения оспой? (бонусный балл за год в котором это случилось)
Ответ: Прививки против оспы позволили полностью уничтожить эту болезнь. Последний известный случай был зафиксирован в Сомалии в 1977 году.
7. Назовите пять аттенуированных вакцин, применяющихся для человека.
Ответ: Вот семь: Свинка (Mumps), Корь (Measles), Краснуха (Rubella) Полио (Polio), Ветрянка (Chickenpox), Желтая лихорадка (Yellow Fever), Оспа (Vaccinia). Первые три являются частью MMR, очень тяжелой вакцины, которую (незаслуженно) обвиняют в возникновении аутизма у детей. Кажется есть еще какие-то аттенуированные вакцины, но я сейчас не могу больше вспомнить.
8. Каким вирусом заражаются в круизах?
Ответ: Norovirus. В круизах нет ничего особенного - он вызывает 9 из 10 всех кишечных инфекций в мире. Просто в условиях круиза, когда большое количество людей живут, едят и гадят в очень ограниченном пространстве, создаются очень благоприятные условия для его распространения. Достаточно одному человеку его подхватить и вот уже поносит весь корабль.
9. Назовите самый большой известный вирус. Какова длина его генома?
Ответ: Самый большой из известных вирусов - Mimivirus. Размер его центральной части - около 400 нанометров, да еще есть 100-нанометровые выступы. Таким образом этот вирус существенно больше самых маленьких известных бактерий - микоплазмы, чей диаметр ~200-300 нанометров. Его геном (1200 kb) тоже больше, чем геномы некоторых бактерий. Филогенетический анализ указывает на то, что этот вирус очень-очень древний. Вполне возможно, что его предки были как-то вовлечены в возникновение жизни на Земле.
10. Какой из следующих вирусов является наиболее близким родственником оспы: vaccinia, monkeypox, camelpox, cowpox, swinepox?
Ответ: Очень хитрый вопрос. Ответ самый неочевидный - camelpox, вирус верблюдов. То, как вирусы перепрыгивают от одного вида к другому, какие на их пути стоят барьеры и как они их предолевают - очень интересная тема для исследований. И очень горячая тема - прогресс в секвинировании позволяет сейчас вести молекулярные "археологические раскопки".
11. Являются ли вирусы гепатитов А, B и C родственными?
Ответ: Нет, они относятся к совершенно разным семействам. Гепатит А - пикорнавирус, B - гепаднавирус, C - флавивирус.
А еще есть гепатит D - дельтавирус, самый маленький известный вирус, заражающий животных. И гепатит E - гепевирус.
Чем мы только не болеем!
12. Что отличает бактерии от вирусов: а) Вирусы всегда меньше бактерий; б)Вирусы всегда являются внутриклеточными паразитами, а бактерии -внеклеточными; в) Вирусы никогда не кодируют рибосомы, а бактерии -кодируют.
Ответ: Как следует из ответа на вопрос 9, вариант а) не верен - некоторые вирусы больше бактерий. Вариант б) тоже не верен - микоплазма и некоторые другие бактерии не могут жить отдельно от эукариотических клеток. Остается вариант с) - вирусы (даже Mimivirus) никогда не кодируют рибосомы.
13. Какой РНК-вирус имеет самый большой геном? Каков размер этого генома?
Ответ: Coronavirus имеет геном длиной в 30,000 нуклеотидов. Сравните с геномом мимивируса - 1,200,000 нуклеотидов. По не совсем понятным еще причинам, РНК вирусы имеют гораздо более короткие геномы, чем ДНК вирусы. Я знаю три теории, объясняющие этот странный факт:
а) РНК очень нестабильна и длинный геном имеет большие шансы порваться.
б) Невозможно аккуратное копирование РНК. Длинный геном будет приобретать слишком много ошибок при копировании, что приведет к information meltdown.
с) РНК (в отличие от ДНК) одноцепочечная и для стабильности закручивается в спирали сама на себя. Отдельные ее участки остаются одноцепочечными, чтобы регулировать жизненный цикл вируса. Очень длинный геном будет настолько сложно запутан, что будет невозможно аккуратно держать важные части РНК одноцепочечными.
14. Питер Дюсберг однажды сказал "один дохлый цыпленок, три нобелевских приза". Чем прославился этот дохлый цыпленок?
Ответ: В 1911 году Пейтон Раус размолол опухоль умершего цыпленка и профильтровав ее через очень мелкий фильтр (смотри вопрос 15) впрыснул другим цыплятам, у которых после этого тоже возникли опухоли. Так он показал, что существует некий очень мелкий инфекционный агент (названный позже Rous Sarcoma Virus, RSV), вызывающий опухоли. За это он получил Нобелевскую премию, но речь в цитате шла не об этой премии. Спустя больше 50 лет после его открытия Говард Темин (смотри вопрос 4) исследуя этот вирус обнаружил, что он копирует РНК в ДНК. Параллельно с ним к подобному же открытию пришли Гарольд Вармус и Майкл Бишоп. Все они разделили за это открытие Нобелевскую премию в 1989 году. Вот об этих трех призах и шла речь. А что же цыпленок? Дело в том, что за все годы после экспериментов Рауса никто никогда так и не смог найти этот вирус в цыплятах. Так что Раусу с этим цыпленком очень повезло.
15. Когда впервые было показано, что ретровирус является передающимся инфекционным агентом? Что это был за вирус?
Ответ: В 1904 году. Это был (уже упоминавшийся в вопросе 3) Jaagsiekte Sheep Retrovirus. Дело в том, что вирус этот серьезно вредит фермерам, выращивающим овец и поэтому они всегда настроже и высматривают больных овец. Проверяют они их очень оригинальным образом - хватают овцу за задние ноги и переворачивают вниз головой. У больных овец в легких скапливается очень много жидкости и при этой процедуре эта жидкость начинает литься у них изо рта. Источник болезни никому не был известен, о вирусах тогда не знали, но было очевидно, что болезнь заразная. Французы со смешными именами Vallee и Carre показали в 1904 году, что если профильтровать жидкость, вытекающую из вверхтормашных овец, через самый мелкий фильтр не пропускающий даже бактерии, то фильтрат все равно остается инфекционным. Именно эти эксперименты натолкнули Рауса на идею размолоть опухоль несчастного цыпленка и проверить, не была ли она вызвана таким микроскопическим инфекционным агентом (смотри вопрос 14).