科学者はすでにH1N1を完全に分解し、NCBI Influenza Virus Resourceウイルスデータベースに持ち込みました 。 すべてが詳細に文書化されています。 たとえば、サンプルA /イタリア/ 2009/49（H1N1）は、イタリアから米国に戻った26歳の女性の鼻に見つかりました。 ここに彼の遺伝コードの最初の120ビットがあります 。
atgaaggcaa tactagtagt tctgctatat acatttgcaa ccgcaaatgc agacacatta
何ビットが人を殺しますか？
概算によると、H1N1ソースの合計サイズは26,022ビットであり、サービス信号が除外されている場合（各タンパク質シーケンスの終了を示す）、実行可能コードは約25,054ビットで構成されています。 また、ウイルスには過剰なガベージを生成してアンチウイルスをマスクするメカニズムがあるため、この数値も近似値です。
したがって、約25キロビットまたは3.2キロバイトになります。 これは、人を殺す可能性がゼロではないプログラムのコード量です。 H1N1は、サイズが約22 KBのMyDoomコンピューターウイルスよりもはるかに効率的に書き込まれます。
私を殺すことができるのは3.2 KBの遺伝子データだけだというのは非常に屈辱的です。 ただし、850 MBのヒトゲノムには、いくつかの悪用のための穴が必要です。
分子生物学に精通していない人のための、短い教育プログラム。 上記のコードのシンボルはヌクレオチドと呼ばれます。 これらは4つのタイプ（A [T / U] GC）であり、各文字には2ビットが含まれています。
生物のソースコード（DNAヌクレオチドシーケンス）がRAMに読み込まれ（RNAヌクレオチドシーケンスが1対1に翻訳されますが、TはUに置き換えられます）、エンコードトリヌクレオチド（コドン）の形式でコンパイルされ、実行されます（コドンは特定の生物のアミノ酸を合成します） ）
RNAプログラムが起動すると、アミノ酸合成が始まります。 それらは、3つのヌクレオチドごとに1つのアミノ酸によって作成されます。 上記の遺伝暗号は、このような塩基性アミノ酸の配列として表すことができます。
MKAILVVLLYTFATANADTL
このエントリの各文字（コドン）は、6ビットの情報（3つの2ビットヌクレオチド）に相当します。 Mはメチオニン、Kはリジン、Aはアラニンなどです。 （ アミノ酸の表を参照）。
興味深いことに、生物の遺伝コードは開始コドンMから始まります。実際、これは有効なコードの必須マーカーです。
DNAとRNAはほぼ同じものであるため、生物学では、DNAヌクレオチドシーケンスの形式で遺伝コードを記述するのが一般的です。たとえ実際には、このコードは、すぐに実行できる状態で、つまりインフルエンザウイルスのようなRNAの形で直接配布されてもです。 これは非常に重要な詳細であり、以下で説明します。
ただし、メイントピックのトピックに戻ります。 上記のコードは、 血球凝集素タンパク質の産生をプログラムするHA遺伝子の始まりです。 サンプルにはH1サブタイプの血球凝集素が含まれており、これはH1N1ウイルスの名前に反映されています。
血球凝集素は、宿主細胞に付着するためのインターフェースです。 コンピューターの形の生き物を想像すると、身体の細胞の各機能グループは特定のポートを介して外部世界と通信します。 たとえば、ポート21はFTPプロトコル専用です。 インフルエンザウイルスでは、ポートH1は、参加できる人体（喉）の特定の領域を示します。 興味深いことに、同じH1は鳥の腸管への付着に適しています。 したがって、同じH1N1ウイルスは、人間の呼吸器系と鳥の消化器系の両方を攻撃できます。
これとは対照的に、別のH5ポート（鳥インフルエンザとして知られるH5N1ウイルスの一部）は肺組織を攻撃することを目的としており、肺炎を引き起こします。 ポートH1を介した敗北は、それほど怖いものではありません。人は鼻を大きく吹き始めますが、肺は苦しみません。
科学者は引き続きポートH5の研究を続けています。 一部の突然変異体の人々では、肺がこのポートを介してウイルスに接続できないことがすでに知られています。 遺伝子にそのような突然変異を持っている人は、H5N1流行が突然始まった場合、H5N1流行を無痛で生き残る可能性が高いです。
豚インフルエンザのハッキング
Nature誌には素晴らしい記事が掲載されており 、H1N1ウイルスの現在の構造に関するすべての情報と、インフルエンザの他の株との比較が収集されています。 著者は、病原成分、つまり人を殺す部分の違いを詳細に説明しています。
この情報により、H1N1ソースをより致命的なものにするための修正方法を正確に知ることができました。
記事は、627番目の位置にグルタミン酸を含むPB2遺伝子の病原性は弱い（致命的ではない）と述べています。 しかし、同じ位置にあるリジン変異体はより致命的です。 OK、この場所はH1N1ソースにあります。 データベースからの情報：
601 QQMRDVLGTFDTVQIIKLLP
621 FAAAPPEQSRMQFSSLTVNV
641 RGSGLRILVRGNSPVFNYNK
ご覧のとおり、ウイルスコードの627番目の位置には記号「E」があり、これはグルタミン酸のコドンです。 彼がここにいるので、H1N1で死ぬ人はそれほど多くないことを神に感謝します。
DNAのソースコードのコドンをデコードすると、次のようになります。
621 FAAAPPEQSR
1861 tttgctgctg ctccaccaga acagagtagg
ご覧のとおり、ヌクレオチドの配列「GAA」はグルタミン酸に対応しています。 ゲノムを改変してウイルスをより致命的にするには、「GAA」をリジンの2つのバリアント（「K」）のいずれか、つまり「AAA」または「AAG」に置き換えるだけです。 したがって、H1N1のより致命的なバージョンは次のようになります。
621 FAAAPPKQSR
1861 tttgctgctg ctccaccaaa acagagtagg
行くぞ 変更するのは2ビットだけです-そして、実質的に無害なH1N1はより致命的なバージョンに変わります。
理論的には、非常に手頃な技術を使用して新しいウイルスを合成できます。 開始するには、DNA合成に関与する営利企業の1つ（ Mr. Geneなど ）に連絡し、特定のDNA配列を1000ドル未満で注文できます。 確かに、あなたは会社Mr. 遺伝子は、スクリーニング手順を使用して、潜在的に危険な生物学的コードを特定します。 彼らのフィルターがこの改変された遺伝子変異体に反応するかどうかを言うことは困難です。 もしそうなら、あなたは彼らの助けなしに新しいウイルスの生産を開始することができます。 これを行うには、通常のH1N1のサンプルを取得し、ゲノムの制御された突然変異によく知られた標準的な手法を再度適用して、目的のヌクレオチドを置き換えます。
ところで、ジャーナルNatureには、インフルエンザAウイルスを独立して作成する方法を詳細に説明した科学記事へのリンクさえあります[Neumann、G. et al。 手続き Natl Acad。 科学 USA 96、9345-9350（1999）]。 また興味深い読書。
機知に富んだインフルエンザ
H1N1ウイルスを変更する前に、考えてみましょう。 母なる自然は素晴らしい仕事をし、たった3.2 KBの致命的なコードを詰め込んだので、私たちはそれに対処できません。 どうやら、彼女はそれほど愚かではありません。 私たちの小さなハックは彼女のための啓示ではありません。 たぶん、インフルエンザはそれ自体でコードのいくつかのビットを変更することができますか？
簡単な答えはイエスです。
インフルエンザウイルスは、実際にそのような突然変異を起こすことができます。 実際には、DNA分子をコピーした後、「チェックサム」をチェックするためにタンパク質が起動されます。 彼はコピーがオリジナルと同一であることを確認します。 しかし問題は、インフルエンザウイルスが独自のコピーメカニズムを備えたRNAに基づいていることです。 「チェックサム」チェックはまったく実行されません。 その結果、コピーエラーのレベルは非常に高く、10,000塩基対に約1つです。 そしてこれは、インフルエンザのゲノム全体が13,000塩基対で構成されているという事実にもかかわらずです。 つまり、大まかに丸めると、インフルエンザの新しいコピーごとに1つのランダムな突然変異があります。
これらの突然変異のいくつかは無関係であり、他の突然変異はウイルスを無害にしますが、いくつかの非常にまれな突然変異はウイルスをより危険にします。 ウイルスが天文学的な速度で増殖し広がると、小さなハックが自然に発生する可能性が非常に高くなります。
これが、医療機関がH1N1の広がりを心配している理由の1つであると思います。これに対する保護はありません。これまでのところそれほど危険ではありませんが、2、3の突然変異が本当に深刻な問題を引き起こす可能性があります。
現在、H1N1の病原性は、従来のインフルエンザとほぼ同じです。 6月には、21,449の確認された病気の症例について、死者は87人のみでした。つまり、死亡率は0.4％です。 比較のために、「正常な」インフルエンザの死亡率は<0.1％、スペインの品種の死亡率は1918年の2.5％、H5N1（鳥インフルエンザ）品種の死亡率は50％（！）でしたが、幸いなことに、それは実際には人から人へは伝わりません。
今日、H1N1に感染した場合、免疫のほぼ安全な発達に対して貴重なボーナスを得ることができます。そのため、ウイルスが変異して再び戻った場合、すでに保護されています。
インフルエンザウイルスのコピーシステムに関する別の問題は、1つの不可分なチェーンではなく、RNAの8つのセクションに遺伝子コードを保存することです。 このため、複製メカニズムはさらに予測不能になります。 2種類のインフルエンザウイルスに「幸運」に感染した場合、インフルエンザウイルスは影響を受けた細胞で混orderとした順序でコードを交換するため、根本的に新しいインフルエンザ株が体内に出現する可能性があります。
これが、H1N1の追加の危険性が「トリプルリアソートメント」と呼ばれる独自の特性にある理由です。 人間、豚、鳥インフルエンザの断片が含まれており、コードを任意の動物種の「親類」と自由に交換できます。