Всего только 10 000 пар нуклеотидов ВИЧ-РНК способны стремительно мутировать, образуя очень большое количество на генном уровне разнородных линий — квазивидов. Но от перестроек в вирусном геноме мучается не носитель нуклеотидов, а инфицированный пациент, потому что вирус приобретает устойчивость к иммунной системе и действию фармацевтических препаратов. Все же за время исследования ВИЧ-инфекции (с 1983 года) ученые все-же выделили и обрисовали четыре разновидности вируса, генотипы которых очень различались. Остальное очень большое количество квазивидов типично для каждого инфицированного в отдельности.
В 2009 году коллектив ученых под управлением Рональда Свансторма из Института Сеправильной Каролины (University of North Carolina) в статье Architecture and secondary structure of an entire HIV-1 RNA genome обрисовал пространственную структуру вирусной РНК. Биологи отметили, что учить вирусную РНК и оказывать влияние на нее даже труднее, чем на ДНК. Межнуклеотидные взаимодействия принуждают непарную цепь извиваться, образуя разные петли и извивы.
Изучая геном, биологи направили внимание на ген поверхностного протеина Env (от англ. Envelope — конверт), который упаковывает вирусную РНК в белковую капсулу. Оказалось, что этот участок РНК изолирован от остального генома размеренной нуклеотидной петлицей.
Мы уже писали, что способность ВИЧ инфицировать клеточки находится в зависимости от структуры внешнего белка. в связи с этим желание биологов изучить ген протеина Env полностью обусловлено — приобретенные познания позволят сделать лечущее средство для борьбы со СПИДом.
Хотя вирус содержится практически в всех био жидкостях, получить нужную дозу можно только со спермой или кровью. Ну и заражение происходит только в случае, если жизнестойкий вирус попадает в кровоток. При любом виде полового контакта возможность заразиться ВИЧ у принимающего напарника в два-восемь раз больше по сопоставлению с вводящим. в связи с этим хворают все, но основными разносчиками ВИЧ-инфекции остаются мужчины.
Рональд Свансторм и его коллеги решили изучить популяции вируса, которые обитают в крови и сперме. Другими словами сопоставить генотипы вирусов, которые передают болезнь и которые непосредственно вызывают его.
Биологи выделили вирус из спермы и крови больных СПИДом. Для чистоты опыта пробы крови и спермы забирались только у тех парней, которые не воспринимали фармацевтические препараты. При помощи метода личного секвенирования генетики составили нуклеотидный портрет гена Env для каждой из экспериментальных популяций. Сравнив вирусные генотипы, ученые увидели, что нуклеотидные последовательности вирусов «кровяной» популяции очень отличаются друг от друга. Вирусы спермы, напротив, похожи друг на друга как братья-близнецы.
«В крови мы не могли отыскать даже 2-ух разаковых последовательностей, не говоря уже каком-то схожем огромном количестве. Анализируя сперму, мы много раз получали раз и тот же итог», — говорит Рональд Свансторм. Другими словами привнесенный вирус очень меняется в крови инфицированных людей, но в сперме остается на генном уровне однородным.
Согласно выводам экспериментаторов, на генном уровне однородная популяция вирусов в семенных путях формируется по двум механизмам. ВИЧ или стремительно клонируется непосредственно в семенном тракте (клональная амплификация), или медлительно плодится (реплицируется) в Т-лимфоцитах. В семенных путях пациентов Рональд Свансторм и его коллеги нашли завышенный уровень некоторых цитокинов (белковые соединения, которые регулируют межсистемные и межклеточные взаимодействия), после этого стало понятно, почему срабатывают вышеперечисленные механизмы. Понятно, что цитокины поддерживают иммунную систему в рабочем состоянии. в связи с этим активизированные клеточки иммунной системы (Т-лимфоциты) делают условия для действенного размножения (клонирования) вируса в семенных протоках.
Пока ученые не могут понять, в каком органе половой системы происходит клонирование вируса. Но процесс очевидно имеет обоснованную закономерность. Вероятнее всего, копии вируса имеют какие-то достоинства, которые позволяют им распространяться. В дальнейшем исследователи планируют подробнее разобраться с этой загадкой и само мало научиться определять источник инфицирования. Ведь если генотип вируса, обитающего в сперме, остается неизменным, то и «клонатора» можно отыскать.