Вікіпедыя

Антыгенны дрэйф

Антыгенны дрэйф — генетычная зменлівасць ў вірусах, якая ўзнікае у выніку назапашвання мутацый у генах віруса, якія кадуюць паверхневыя бялкі віруса, з якімі звязваюцца антыцелы гаспадара. У выніку з’яўляецца новы штам вірусных часціц, які эфектыўна не інгібіруецца антыцеламі, якія прадухілялі заражэнне папярэднімі штамамі. Гэта палягчае распаўсюджванне змененага віруса сярод папуляцыі з частковым імунітэтам. Антыгенны дрэйф сустракаецца ў вірусаў грыпу.

(Можа ўзнікнуць блытаніна з двума вельмі падобнымі тэрмінамі, антыгенны зрух і генетычны дрэйф. Антыгенны зрух — цесна звязаны працэс; ён адносіцца да больш драматычных змен у паверхневых бялках віруса, калі генетычны матэрыял двух або больш вірусаў змешваецца разам. Генетычны дрэйф вельмі адрозніваецца і мае значна большае прымяненне; гэта адносіцца да паступовага назапашвання ў любой паслядоўнасці ДНК выпадковых мутацыйных змен, якія не перашкаджаюць функцыянаванню ДНК і, такім чынам, не заўважаюцца натуральным адборам.)

Імунная сістэма распазнае вірусы, калі антыгены на паверхні вірусных часціц звязваюцца з імуннымі рэцэптарамі, спецыфічнымі для гэтых антыгенаў. Гэтыя рэцэптары могуць быць антыцеламі ў крывацёку або падобнымі бялкамі на паверхні клетак імуннай сістэмы. Гэтае распазнаванне даволі дакладнае, як ключ, які распазнае замок. Пасля інфекцыі або пасля вакцынацыі арганізм выпрацоўвае нашмат больш гэтых вірусаспецыфічных імунных рэцэптараў, якія прадухіляюць паўторнае заражэнне гэтым канкрэтным штамам віруса; гэта называецца набытым або адаптыўным імунітэтам. Аднак вірусныя геномы пастаянна муціруюць, ствараючы новыя формы гэтых антыгенаў. Калі адна з гэтых новых форм антыгена значна адрозніваецца ад старога антыгена, яна больш не будзе звязвацца з антыцеламі або рэцэптарамі імунных клетак, дазваляючы мутантнаму вірусу заражаць людзей, неўспрымальных да зыходнага штаму віруса дзякуючы вакцынацыі або папярэдняй інфекцыі.

У 1940-х гадах Морыс Хілеман адкрыў антыгенны дрэйф, які з’яўляецца самым распаўсюджаным спосабам змены вірусаў грыпу.[1][2][3][4] Другі тып зменлівасці — антыгенны зрух, таксама адкрыты Хілеманам[1][2], у выніку якога вірус набывае цалкам новую версію аднаго з генаў паверхневага бялку ад далёкароднаснага віруса грыпу. Хуткасць антыгеннага дрэйфу залежыць ад двух характарыстык: працягласці эпідэміі і сілы імунітэту гаспадара. Больш працяглая эпідэмія дазваляе эвалюцыйнаму ціску працягвацца на працягу доўгага перыяду часу, а больш моцныя імунныя рэакцыі гаспадара узмацняюць ціск адбору для распрацоўкі новых антыгенаў.[5]

У вірусаў грыпу

правіць

У вірусе грыпу двума адпаведнымі антыгенамі з’яўляюцца паверхневыя бялкі, гемагглюцінін і нейрамінідаза.[6] Гемагглюцінін адказвае за звязванне і пранікненне ў эпітэліяльныя клеткі гаспадара, у той час як нейрамінідаза ўдзельнічае ў працэсе выхаду новых вірыёнаў з клетак гаспадара.[7] Месцы, якія распазнаюцца на бялках гемагглюцініна і нейрамінідазы імуннай сістэмай гаспадара, знаходзяцца пад пастаянным эвалюцыйным ціскам. Антыгенны дрэйф дазваляе ўхіляцца ад гэтых імунных сістэм гаспадара з дапамогай невялікіх мутацый у генах гемагглюцініна і нейрамінідазы, якія робяць бялкі непазнавальным для існуючага імунітэту гаспадара.[8] Антыгенны дрэйф — гэта бесперапынны працэс генетычных і антыгенных змяненняў сярод штамаў грыпу.[9]

У чалавечых папуляцыях імунныя (вакцынаваныя) людзі ўплываюць на ціск адбору на адзінкавыя кропкавыя мутацыі ў гене гемагглюцініна, якія павялічваюць авіднасць звязвання з рэцэптарамі, у той час як людзі без імунітэту аказваюць эвалюцыйны ціск на адзінкавыя мутацыі, якія зніжаюць авіднасць звязвання з рэцэптарамі.[8] Гэты дынамічны ціск адбору спрыяе назіраемай хуткай эвалюцыі гена гемагглюцініна. У прыватнасці, вядома, што 18 спецыфічных кадонаў у дамене HA1 гена гемагглюцініна падвяргаюцца пазітыўнаму адбору змены амінакіслот, якія яны кадуюць.[10] Каб справіцца з праблемай антыгеннага дрэйфу, неабходныя вакцыны, якія забяспечваюць шырокую абарону ад гетэраварыянтных штамаў супраць сезоннага, эпідэмічнага і пандэмічнага грыпу.[11]

Як і ва ўсіх РНК-вірусах, мутацыі ў грыпе адбываюцца часта, таму што РНК-палімераза віруса не мае механізму карэктуры, што прыводзіць да частаты памылак ад 1×10-3 да 8×10-3 замен на сайт у год падчас рэплікацыі віруснага геному.[9] Мутацыі ў паверхневых бялках дазваляюць вірусу пазбягаць у некаторай ступені імунітэту гаспадара, і колькасць і размяшчэнне гэтых мутацый, што забяспечваюць найбольшую ступень ўхілення ад імунітэта, былі важнай тэмай для вывучэння на працягу больш за дзесяць гадоў.[12][13][14]

Антыгенны дрэйф адказваў за больш цяжкія, чым звычайна, сезоны грыпу ў мінулым, напрыклад, за ўспышку грыпу H3N2 варыянту A/Fujian/411/2002 у сезоне грыпу 2003—2004 гг. Усе вірусы грыпу падвяргаюцца той ці іншай форме антыгеннага дрэйфу, але ён найбольш выяўлены у віруса грыпу А.[крыніца?]

Антыгенны дрэйф не варта блытаць з антыгенным зрухам, які адносіцца да перагрупоўкі сегментаў гена віруса. Акрамя таго, ён адрозніваецца ад выпадковага генетычнага дрэйфу, які з’яўляецца важным механізмам у папуляцыйнай генетыцы.

Гл. таксама

правіць

Крыніцы

правіць
  1. ↑ а б Oransky, Ivan (2005-05-14). "Maurice R Hilleman". The Lancet(англ.). 365 (9472): 1682. doi:10.1016/S0140-6736(05)66536-1. ISSN 0140-6736. PMID 15912596. S2CID 46630955.
  2. ↑ а б Kurth, Reinhard (April 2005). "Maurice R. Hilleman (1919–2005)". Nature(англ.). 434 (7037): 1083. doi:10.1038/4341083a. ISSN 1476-4687. PMID 15858560.
  3. ↑ D. J. D. Earn; J. Dushoff; S. A. Levin (2002). "Ecology and Evolution of the Flu". Trends in Ecology and Evolution. 17 (7): 334–340. doi:10.1016/S0169-5347(02)02502-8.
  4. ↑ A. W. Hampson (2002). "Influenza virus antigens and antigenic drift". In C. W. Potter (рэд.). Influenza. Elsevier Science B. V. pp. 49–86. ISBN 978-0-444-82461-5.
  5. ↑ Boni, T; S. Cobey; P. Beerli; M. Pascual (2006). "Epidemic dynamics and antigenic evolution in a single season of influenza A". Proceedings of the Royal Society B. 273 (1592): 1307–1316. doi:10.1098/rspb.2006.3466. PMC 1560306. PMID 16777717.
  6. ↑ Bouvier NM, Palese P (Sep 2008). "The biology of influenza viruses". Vaccine. 26 (Suppl 4): D49–53. doi:10.1016/j.vaccine.2008.07.039. PMC 3074182. PMID 19230160.
  7. ↑ Nelson, M. I.; Holmes, E. C. (March 2007). "The evolution of pandemic influenza". Nature Reviews Genetics. 8 (3): 196–205. doi:10.1038/nrg2053. PMID 17262054. S2CID 221107.
  8. ↑ а б Hensley, S. E.; Das, S. R.; Bailey, A. L.; Schmidt, L. M.; Hickman, H. D.; Jayaraman, A.; Viswanathan, K.; Raman, R.; Sasisekharan, R.; Bennink, J. R.; Yewdell, J. W. (30 October 2009). "Hemagglutinin receptor binding avidity drives influenza A virus antigenic drift". Science. 326 (5953): 734–736. Bibcode:2009Sci...326..734H. doi:10.1126/science.1178258. PMC 2784927. PMID 19900932.
  9. ↑ а б Taubenberger, Jeffery K.; Kash, John C. (17 June 2010). "Influenza virus evolution, host adaptation and pandemic formation". Cell Host & Microbe. 7 (6): 440–451. doi:10.1016/j.chom.2010.05.009. PMC 2892379. PMID 20542248.
  10. ↑ Bush, R. M.; K. Subbarao; N. J. Cox; W. M. Fitch (3 December 1999). "Predicting the evolution of human influenza A". Science. 286 (5446): 1921–1925. doi:10.1126/science.286.5446.1921. PMID 10583948. S2CID 2836600.
  11. ↑ Carrat F, Flahault A (September 2007). "Influenza vaccine: the challenge of antigenic drift". Vaccine. 25 (39–40): 6852–62. doi:10.1016/j.vaccine.2007.07.027. PMID 17719149.
  12. ↑ R. M. Bush; W. M. Fitch; C. A. Bender; N. J. Cox (1999). "Positive selection on the H3 hemagglutinin gene of human influenza virus". Molecular Biology and Evolution. 16 (11): 1457–1465. doi:10.1093/oxfordjournals.molbev.a026057. PMID 10555276.
  13. ↑ W. M. Fitch; R. M. Bush; C. A. Bender; N. J. Cox (1997). "Long term trends in the evolution of H(3) HA1 human influenza type A". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (15): 7712–7718. Bibcode:1997PNAS...94.7712F. doi:10.1073/pnas.94.15.7712. PMC 33681. PMID 9223253.
  14. ↑ D. J. Smith; A. S. Lapedes; J. C. de Jong; T. M. Bestebroer; G. F. Rimmelzwaan; A. D. M. E. Osterhaus; R. A. M. Fouchier (2004). "Mapping the antigenic and genetic evolution of influenza virus" (PDF). Science. 305 (5682): 371–376. Bibcode:2004Sci...305..371S. doi:10.1126/science.1097211. PMID 15218094. S2CID 1258353. Архівавана з арыгінала (PDF) 2019-03-07.

Дадатковая літаратура

правіць

Спасылкі

правіць

Узята з "https://be.wikipedia.org/w/index.php?title=Антыгенны_дрэйф&oldid=4798608"