Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Есть ли у вирусов предел мутаций?

МедицинаБиология+2
khokhlova-n2017
  · 22,9 K
Биолог, работаю в федеральном медицинском учреждении  · 6 мар 2021

Чтобы ответить на такой вопрос, придется его основательно "пересобрать" (не просто - переформулировать).

Итак, что же здесь можно сказать?

Если отвечать на вопрос буквально так, как он задан - нет, вирусы не перестают мутировать, предела нет. Замена в одном и том же месте в геноме вируса (последовательности РНК или ДНК) может происходить произвольное число раз. Причем А (нуклеотид аденин) может поменяться на Т (тимин), потом на Г (гуанин), а потом снова на Т, а потом на А. А потом снова на Г или Т, или С (цитозин). И все это в одном месте, одной и той же позиции.

Мутации происходят постоянно, мутантные вирусы дают начало новым, те снова мутируют и либо дают новые поколения своих мутантных копий, либо исчезают. Либо наоборот, исчезают те копии вируса, которые несут меньше мутаций, их место занимают новички (так "британский штамм" вытесняет в Европе более ранние штаммы, сходные с изначальным - китайским), но уже и британский штамм распадается на новые, несущие дополнительные мутации...

Мне кажется, именно об этом и спрашивает автор вопроса - есть ли предел в смене одних (доминирующих) штаммов новыми.

Называется это словом "эволюция", а не "мутагенез", который является лишь одним из условий эволюции.

И, в отличии от мутационного процесса, у эволюции есть своего рода финальная точка, хотя, безусловно, эта финальность очень относительна.

Эта точка называется пиком адаптации - состоянием, при котором вирус (или любой биологический организм) достигает максимальной приспособленности к своей среде (для вируса это в первую очередь популяция тех организмов, которых он заражает и в которых размножается). На пике адаптации происходит стабилизация, и получившийся штамм остается доминирующим.

Можно представить это как подъем на вершину горы - каждая удачная, полезная мутация как шаг вверх по склону. И когда самый лучший, то есть самый приспособленный мутант оказывается на вершине, приобретя все возможные полезные мутации, то шагать вверх уже невозможно, все возможные шаги - только вниз, с вершины. Либо топтание на месте. То есть любые новые мутации уже только снижающие приспособленность (негативные), либо нейтральные.

Копии вируса с такими мутациями продолжают появляться, но они постоянно отсеиваются, не выдерживая конкуренции со штаммом на вершине, либо обратно превращаются в него (происходит обратная мутация, как в примере выше, где А заменяется на Т, а потом снова на А).

Однако в реальных условиях среда обитания постоянно меняется, и среда обитания вируса тем более не исключение, с учетом того, что он сам непрерывно изменяет её, взаимодействуя с иммунной системой хозяев. У тех появляется иммунитет, заражать их повторно становится сложнее, и то, что раньше было адаптивным пиком, перестает им быть. И вирус снова начинает искать этот пик, непрерывно мутируя во всех направлениях, начинает новое восхождение (например, учась уклоняться от появившихся антител), либо вымирает.

4 эксперта согласны
Причëм у некоторых вирусов (как у кори) этот пик очень "высокий и обрывистый", и уйти с него непросто. А другие... Читать дальше
Биолог, кандидат биологических наук, руководитель редакции медико-генетического центра...  · 22 янв 2022
Вирусы действительно часто мутируют. Ученые пока не знают, если предел мутаций для вирусов существует, то какой это предел. Число возможных вариантов при этом обычно для вирусов превышает число атомов в видимой Вселенной. Исследования РНК-содержащих вирусов с одной цепью РНК показывают, что более половины пар всех оснований в нуклеиновой кислоте вируса может быть... Читать далее
Отец детей. Увлекаюсь неуязвимостью к болезням. Занимаюсь компьютерами.  · 26 мая 2021
Нет предела мутаций, и это не только у вирусов, а в целом у микробов. Микробы воруют друг у друга кусочки генома и встраивают их себе, затем происходит быстрая эволюция, одни микробы выживают, другие умирают, в зависимости о того, как повлияли новые свойства на приспосабливаемость микроба. То есть, при попадании нового микроба в организм, возникает огромное число... Читать далее
Первый
Биоинформатик на коленке  · 10 мар 2021
Пределом их мутаций можно назвать момент накопления такого количества изменений генетического материала вируса, когда будут затронуты участки отвественные за репликацию нуклеиновых кислот (копирование). При отсуствии эффективного механизма самовоспроизведения - вирус обречен на гибель, учитывая относительно небольшие размеры вирусного генома, у этих "организмов" не так... Читать далее