Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Ученые говорят об антигенных волнах вирусно-иммунной коэволюции

Ученые говорят об антигенных волнах вирусно-иммунной коэволюции

19 июля 2021


Существующие на нашей планете с древних времени всевозможные вирусы постоянно и непрерывно эволюционируют при отборе иммунных систем хозяина. Эволюция многих микробов и патогенов, включая циркулирующие вирусы, особенно такие как сезонный грипп, обусловлена иммунным давлением со стороны населения-хозяина. В свою очередь, иммунная система инфицированных популяций обновляется, прогоняя вирусы еще дальше. Ранее инфицированные особи становятся иммунными, заставляя вирус находить более восприимчивых хозяев или мутировать, прогоняя его в так называемое антигенное пространство.

На этом основании ученые решили сформулировать подобный процесс выхода вируса в терминах низкоразмерной волны, движущейся в антигенном пространстве. Количественное понимание того, как эта динамика приводит к наблюдаемым паттернам быстрой патогенной и иммунной адаптации, играет важную роль в эпидемиологическом и эволюционном прогнозировании. Размерность антигенного пространства влияет на персистентность, а также стабильность вирусной эволюции.

В своей новой работе исследователи представили математическую теорию коэволюции между иммунными системами и вирусами в конечномерном антигенном пространстве, которая описывает перекрестную реактивность вирусных штаммов и иммунных систем, инициированных предыдущими инфекциями. В частности, было показано возникновение так называемой антигенной волны, которая продвигается вперед и канализируется перекрестной реактивностью. Ученые обнаружили характерную временную шкалу для персистенции вирусного штамма, которая на порядок дольше, чем индивидуальный иммунитет хозяина, и возникает коллективно под давлением преследующих иммунных систем.

С использованием контрольно-измерительных приборов были получены аналитические результаты для формы, скорости и угловой диффузии волны. Таким образом, вирусно-иммунная коэволюция порождает эмерджентную временную шкалу, время персистенции направления волны в антигенном пространстве, которое может быть намного больше времени коалесценции вирусной популяции.

Ученые сравнили эту динамику с наблюдаемым антигенным оборотом штаммов гриппа и обсудили, как размерность антигенного пространства влияет на предсказуемость эволюционной динамики. Результаты представили конкретную и податливую основу для описания коэволюции патоген—хозяин. Эти результаты дают представление об антигенном круговороте вирусов и подчеркивают важность эффективной размерности коэволюции.

DDNDDDD_a_DDDDN

Другая информация
28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

18 октября 2021
Тусклый свет по вечерам искусственно продлевает солнечный день

Ранее высказывались опасения, что воздействие тусклого искусственного освещения в вечернее время может нарушать циркадные ритмы и режим сна. Что на деле?

14 октября 2021
Исследованы наноразмерные детали смачивания нанопокрытых поверхностей

Ученые, используя комбинацию передовых нанотехнологий и жидкофазную просвечивающую электронную микроскопию, смогли изобразить смачивание плотных массивов узорчатых вертикальных нанопилляров.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!