Насколько я понимаю, вирусы имеют очень маленькие геномы по сравнению с геномами стандартных модельных организмов, используемых в биологических исследованиях. Например, согласно Википедии, «геном ВИЧ содержит девять генов, кодирующих пятнадцать вирусных белков». Это на несколько порядков ниже сложности генома мыши, например, с более чем 20 000 генов, кодирующих более 50 000 белков.
Как студент-биоинформатик (с небиологическим образованием), работающий с геномами млекопитающих, я часто нахожу связь между генотипом и фенотипом довольно абстрактной и не могу полностью понять, как именно геномы могут кодировать инструкции (или рецепты с использованием аналогия Докинза) для создания сложных фенотипов.
Имея это в виду, я задался вопросом, могут ли вирусы, в частности ВИЧ, который, как я знаю, хорошо изучен, предоставить простейшие модели для понимания принципов того, как гены могут кодировать полные фенотипы функционирующего биологического объекта. Имея такое небольшое количество генов, я предполагаю, что возможно проследить транскрипцию, трансляцию и взаимодействие всех генов и белков? Если да, то понимаем ли мы, как все гены и белки работают в ВИЧ? Если нет, то что является основным препятствием в нашем понимании?
Приносим извинения за этот плохо сформулированный вопрос. Мне трудно понять, как молекулярная/клеточная биология сочетается со сложными фенотипами, которые я изучал в области биологии/физиологии развития, и надеялся, что более простая вид/биологическая система поможет пролить свет на то, как все это объединяется! Любые указатели на дополнительные ресурсы будут высоко оценены.
Я уверен, что ВИЧ хорошо изучен, поскольку, как вы знаете, у него небольшой геном и он имеет большое значение для терапевтических исследований, но регуляция вируса может быть сложной и не отражающей того, что происходит в нормальных клетках. Вот почему существуют модельные организмы. У дрожжей Saccharomyces cerevisiae около 6000 генов, и исследователи систематически удаляли почти каждый ген и смотрели, что происходит с клеткой. Эта информация доступна в базе данных генома сахаромицетов. Например, если вы ищете SNF1 (который имеет человеческий гомолог) в SGD ( https://www.yeastgenome.org/locus/S000002885). Вы можете увидеть фенотипы, связанные с делецией, гиперэкспрессией, а также краткое описание того, что они делают и как они регулируются (с оригинальными ссылками). Я не думаю, что это становится лучше, чем это. Многое из того, что известно о генетике и молекулярной биологии, получено из исследований дрожжей, поэтому я думаю, что стоит изучить генетику дрожжей, чтобы лучше понять, что происходит в клетках.