Многочисленные базы данных, содержащие известные нам последовательности ДНК разных организмов, могут быть подвержены атакам виртуальных инфекций.
Виртуальное заражение: Чисто научная инфекция

Не так давно Рэйчел О′Нейлл (Rachel O’Neill) и ее сотрудники, рассмотрев находящиеся в открытом доступе установленные геномы микроорганизмов, пришли к неутешительному и даже настораживающему выводу о том, что до 20% их состава представляют собой фрагменты человеческой ДНК — судя по всему, попавшие в анализируемые пробы в ходе элементарного загрязнения.

Теперь ситуация еще более запутывается: британские исследователи Уильям Лэнгдон (William Langdon) и Мэттью Арно (Matthew Arno) заявили о том, что в базе данных человеческого генома обнаруживаются последовательности, характерные для крайне простых бактерий, микоплазм. (Немного отвлекаясь, напомним, что, используя микоплазмы, генетикам однажды удалось совершить невозможное — превратить один вид в другой — читайте: «Перенос генома».)

Факт подобного загрязнения, если он подтвердится, может иметь очень далеко идущие последствия. Ведь эти же данные о последовательности ДНК человека, полученные в ходе грандиозной по масштабам работы генетиков, используются и учеными, и фармацевтами, и медиками. В частности, они ложатся в основу ДНК-чипов, с помощью которых ученые и врачи с высокой точностью устанавливают уровень активности определенных генов. По словам Лэнгдона и Арно, они проанализировали несколько таких микрочипов, продающихся биотехнологическими компаниями, и обнаружили, что два из них содержат фрагменты ДНК микоплазмы. Получается, любой, кто будет использовать их для измерения экспрессии человеческих генов, будет измерять заодно и экспрессию генов бактерий.

В некотором смысле, эти наблюдения трудно назвать сюрпризом. Как замечают авторы работы, «прекрасно известно, как распространены микоплазменные загрязнения в биологических лабораториях». Однако они поднимают крайне интригующий вопрос о сущности этого «загрязнения», появившегося в базе данных генома человека.

Компьютерное моделирование показывает, что гены микоплазмы крайне успешно сохраняются и воспроизводятся в таких виртуальных геномах, in silico. По мнению исследователей, возможно, стоит говорить, что мы имеем дело с абсолютно новым типом «информационной инфекции». Маскируясь и адаптируясь, чужеродные «гены» прячутся и распространяются от одной базы данных к другой, на манер виртуальной инфекции. А значит, мы вполне можем опасаться и того, что — даже существуя в виде последовательности битов в памяти компьютера — эти «инфекционные агенты» будут сохраняться, распространяться и эволюционировать.

Более того, уже сегодня, как считают Лэнгдон и Арно, уровень «загрязнения» и быстрота его распространения говорят о том, что мы проигрываем битву с этой новой опасностью. Наши инструменты, и более того — сами подходы и взгляды — уже не подходят для эффективного противодействия таким «генно-компьютерным инфекциям», в которых выработанные за миллиарды лет эволюции, прекрасно сохраняющиеся, максирующиеся, воспроизводящиеся последовательности перешагивают барьер виртуального мира — и начинают действовать в совершенно новых условиях.

Хуже всего то, что авторы работы, возможно, вскрыли лишь самую макушку верхней части айсберга, ведь они работали лишь с двумя подозрительными последовательностями ДНК из микоплазмы, а сколько их может оказаться в действительности? Если принимать отчаянные заявления Лэнгдона и Арно всерьез, ученым предстоит открывать новый фронт борьбы с микроорганизмами — помимо реального, еще и виртуальный.

По публикации Physics ArXiv Blog