Реверсия в генетике и медицине¶
Реверсия — это возвращение изменённого признака к исходному, первоначальному состоянию; процесс, обратный мутации или другому наследственному изменению. Термин используется в генетике, вирусологии, медицине и психологии, где означает возврат к норме или к прежнему состоянию после патологического или экспериментально вызванного изменения.
¶Реверсия в генетике
В генетике реверсия (обратная мутация, back-mutation) — это мутация, восстанавливающая исходную нуклеотидную последовательность гена, изменённую первичной (прямой) мутацией. Если первичная мутация привела к утрате функции гена (например, к утрате способности бактериальной клетки синтезировать определённую аминокислоту), то реверсия восстанавливает функцию.
Реверсии делятся на два основных типа:
- Настоящие (истинные) реверсии — восстановление исходного нуклеотида в том же самом месте гена. Такие мутации встречаются редко, поскольку вероятность повторного попадания именно в изменённый нуклеотид невелика.
- Вторичные супрессорные мутации — мутации в другом месте того же гена или в другом гене, компенсирующие эффект первичной мутации. Функция восстанавливается, но последовательность ДНК остаётся изменённой.
Классические исследования реверсий были проведены Сальвадором Лурией и Максом Дельбрюком в 1943 году в опытах с бактериальной устойчивостью к бактериофагу T1. Лурия и Дельбрюк показали, что мутации устойчивости возникают спонтанно ещё до контакта с фагом, что стало одним из ключевых доказательств спонтанности мутаций и принесло авторам Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1969 году.
¶Реверсия в вирусологии
В вирусологии реверсия означает восстановление вирулентности (способности вызывать заболевание) у ранее ослабленного штамма. Этот процесс имеет значение при использовании живых аттенуированных вакцин: если ослабленный вирус в организме вакцинированного в результате реверсии восстанавливает вирулентность, это может привести к развитию заболевания.
Наиболее известный пример — оральные (капельные) вакцины против полиомиелита. У вакцинных штаммов полиовируса при репликации в кишечнике вакцинированного или при передаче от него другим лицам в редких случаях происходят реверсии, восстанавливающие нейровирулентность. Такие случаи регистрируются как вакциноассоциированный паралитический полиомиелит (ВАПП). В связи с этим в ряде стран, включая Россию, отказалась от оральной вакцины в пользу инактивированной (созданной Jonas Salk), которая не содержит живого вируса и исключает риск реверсии.
¶Реверсия в медицине
В клинической медицине под реверсией понимают обратное развитие патологического процесса — регрессию симптомов, восстановление нормальной структуры органа или ткани. Например, реверсия гипертрофии левого желудочка сердца наблюдается после успешного лечения артериальной гипертензии. Термин «реверсия» также применяется в онкологии для обозначения обратного развития опухоли.
В психиатрии и психологии реверсия — это возвращение к более раннему, часто инфантильному, уровню психической организации под воздействием стресса или психического расстройства. В психоаналитической теории Зигмунда Фрейда реверсия рассматривается как одна из форм судьбы невротика, наряду с симптомообразованием, отвлечением либидо и повторением.
¶Реверсия в селекции и биотехнологии
В селекции реверсиями называют случаи возвращения у потомков признаков, исчезнувших у родительских форм. В биотехнологии и генной инженерии реверсия генетически модифицированных организмов к исходному фенотипу может возникать при нестабильности внесённых изменений.
¶Интересные факты
- Термин «реверсия» ввёл в генетику в 1930-е годы для обозначения обратных мутаций.
- Вероятность настоящей реверсии оценивается как примерно одна на миллион делений клетки, что делает её редким событием в масштабе одной клетки, но обычным — в больших популяциях бактерий.
¶Источники
- Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. — М.: Мир.
- Лурия С. Общая вирусология. — М.: Мир.
- Пирс Б. Генетика: анализ генов и геномов. — М.: БИНОМ.
- Стент Г. Молекулярная генетика бактерий. — М.: Мир.