Помимо диагностики инфекционных заболеваний, ПЦР используется и для других целей, начиная с генетической дактилоскопии и заканчивая получением нужных мутаций в генной инженерии. Всюду, где нужно быстро изготовить большое количество копий фрагментов нуклеиновых кислот, на помощь приходит ПЦР.
Одной из самых распространенных страшилок нашего времени является внедрение вирусных генов в геном человека.
Заразился вирусной инфекцией или же прошел вакцинацию – и получил совершенно нежелательный «подарочек», который будет передан потомству. Рано или поздно вирусы уничтожат человечество! Вы только подумайте, какой ужас
[83]!
Знаете, какие страшилки самые живучие?
Те, которые одной ногой опираются на научный факт, но при этом делают из него совершенно ненаучные выводы. Но несведущие люди не способны оценить страшилку в целом, не способны подвергнуть ее критическому анализу. Они узнают из сетевых источников о том, что вирусы действительно способны встраивать свои гены в человеческий геном, и на основании этого верят всему остальному.
Давайте разберемся, что к чему, зачем и почему.
Да, вирусы могут встраиваться в геном клетки-хозяина в прямом смысле этого слова – могут добавлять фрагменты своих нуклеиновых кислот в хозяйскую ДНК.
Но такой способностью обладают только РНК-вирусы, обладающие способностью обратной транскрипции ДНК (мы совсем недавно об этом процессе говорили). В процессе синтеза вирусной ДНК на матрице геномной вирусной РНК, происходящем в клеточном ядре, отдельные фрагменты вирусного генома могут быть «подхвачены» находящимися рядом молекулами клеточной ДНК. Предположим, в клеточной ДНК образовался разрыв, а ферменты, ликвидирующие повреждение, случайно вставили в молекулу фрагмент синтезируемой вирусной ДНК.
Обратите внимание на то, что ДНК-содержащие вирусы не могут встраивать свои гены в клеточный геном, поскольку их пребывание в клетке не сопровождается синтезом собственной ДНК. ДНК-содержащие вирусы могут только встроить в свою молекулу фрагмент ДНК клетки-хозяина при ликвидации повреждения молекулы. Проще говоря, они могут только украсть, но не подбросить.
Способность обратной транскрипции ДНК – редкое свойство в царстве вирусов. Такой способностью обладает только семейство ретровирусов, наиболее известным представителем которого является вирус иммунодефицита человека. Семейство ретровирусов делится на два подсемейства, которые включают в себя одиннадцать родов или шестьдесят восемь видов. На сегодняшний день известно шестьдесят восемь видов ретровирусов, а общее количество видов вирусов, способных поражать организм человека, превышает триста тысяч. Иначе говоря, опасность для нашего генома представляет примерно 0,0227 % видов вирусов, патогенных
[84] для человека. Такая статистика не позволяет обобщать. 0,0227 % – это вам не 99, 0227 %. Так что нельзя говорить о том, что все вирусы способны «встраивать» свои гены в наш геном. Это первое.
Второе: попадание вирусного гена в ДНК соматической клетки на геном человека не повлияет. Для этого нужно «встроить» вирусный ген в половые клетки, могущие передавать наследственную информацию потомству. Ретровирусы могут поражать клетки иммунной системы (вирус иммунодефицита человека), клетки крови и костного мозга, также они могут вызывать онкологические заболевания за счет встраивания своих фрагментов в ДНК соматических клеток, но сперматозоиды с яйцеклетками для них интереса не представляют – так, во всяком случае, принято считать на сегодняшний день. Иначе говоря, согласно имеющейся информации, ретровирусы не могут поражать половые клетки, а следовательно, не могут влиять на человеческий геном. То, что вирус иммунодефицита человека передается при половых контактах, не означает угрозы для человеческого генома, потому что этот вирус передается через кровь.
И третье: половые клетки можно считать избалованными неженками, которые по любому поводу впадают в расстройство и погибают. Заражение вирусом в подавляющем большинстве случаев приведет к гибели сперматозоида или яйцеклетки. Такая «изнеженность» обоснована потребностью в здоровом, жизнеспособном и могущем размножаться потомстве. Вы же знаете, как пристально следит за потомством естественный отбор.
А теперь скажите, есть ли у вирусов реальные шансы «испортить» геном человека? Ответ вы найдете в конце главы.
Некоторые ученые рассматривают эволюционный процесс как войну генов, в основе которой лежит стремление к максимально возможному самовоспроизведению. В принципе, так оно и есть, поскольку каждый биологический вид стремится именно к этому. Эволюционный успех биологического вида заключается в том, чтобы вытеснить все конкурирующие виды из всех экологических ниш, чтобы править безраздельно. Вирусы в этом отношении представляют собой наиболее «чистый» пример, поскольку цель их существования состоит в прямом копировании своего генома.
Кстати говоря, в лабораторных экспериментах, моделирующих условия древнейших времен, ученые смогли получить молекулы белков
[85] и цепочки нуклеотидов, так что происхождение вирусов можно считать доказанным научным путем. Дело за «малым» – получить в лабораторных условиях из белково-липидно-нуклеинового «бульона» живую клетку, пусть и безъядерную. Как только первая такая клетка будет создана, происхождение жизни на нашей планете можно будет считать полностью доказанным.
Напоследок хочется сделать одно уточнение. В наше время стало модным рассуждать о том, что вирусы разумны, поскольку совершают разумные действия. Но на самом деле среди всех обитателей нашей планеты разумом обладает только человек. Все действия вирусов, которые несведущим людям кажутся разумными, на самом деле являются следствием естественного отбора, который закрепляет полезное и устраняет вредное. А естественный отбор, как вы знаете, представляет собой стихийный процесс приспособления к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.
