16.08.2018
Мимивирус

Мимивирус раскрывает историю происхождения вирусных организмов

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Эволюционные биологи уже десятилетиями спорят о природе вирусов, которые отличается от всех других форм жизни. Впрочем, недавно открытая группа вирусов названа клоснеувирусами, может стать тем «недостающим звеном», которое наконец поможет поставить точку в этих дебатах, пишет Сара Рирдон для Nature.

В 2003-м ученые обнаружили гигантские вирусы, которые назвали мимивирусами. Анализ генома этих существ указал на то, что их предки могли самостоятельно существовать вне клетки-хозяина. Открытие разделило ученых на два лагеря. Одни придерживаются мнения, что в прошлом вирусы были самодостаточными организмами, которые попали в ловушку к других клеток и в конечном итоге перешли к паразитарному существованию, лишившись генов, в которых они больше не нуждались. А другие рассматривают вирусы как существ, которые в течение сотен миллионов лет похищали генетический материал организмов хозяев.

Исследование, опубликованное 6 апреля в Science, подтверждает скорее вторую гипотезу, которая заключается в том, что геном вирусов – это мешанина из генетического материала других организмов. Однако вокруг него уже идут дискуссии.

После открытия мимивирусов некоторые исследователи разработали теорию, которая помещает вирусы у корень эволюционного дерева. Вирусы, согласно этой теории, – это четвертый домен жизни наряду с бактериями, еукариотами и археями.

Мимивирусы, имеют 400 нанометров в диаметре, всего вполовину меньше, чем бактерии E.coli. Уникальность этих существ заключается в том, что они содержат гены, кодирующие молекулы, которые транслируют РНК в белки. Все другие вирусы зато заставляют клетки своих хозяев производить для них белки.

По мнению команды, которая их открыла, эта способность мимивирусов может свидетельствовать о том, что в прошлом они были гигантскими свободноживучими клетками, которые, скорее всего, сегодня уже не существуют. «Это открытие возобновило дебаты о природе вирусов и их связь с клеточным миром», – говорит эволюционный биолог из Марсельского университета во Франции Жан-Мишель Клавьери, соавтор статьи 2003 года об открытии мимивирусов.

Точку над «i» в этой дискуссии можно поставить, сравнивая геномные последовательности вирусов с последовательностями их хозяев-эукариотов. Мимивирусы имеют слишком мало генов, похожих на гены эукариотов, чтобы проводить статистический анализ, который мог бы установить их эволюционные связи. Кроме того, сложность этого задания усугубляет и то, что вирусные геномы очень быстро мутируют.

Клоснеувирусы могут восполнить этот пробел. Их геномы содержат генетические последовательности, кодирующие десятки энзимов и другую молекулярную машинерию, которая участвует в производстве белков. Отдельные из этих генов никогда не встречали ни у одного из известных вирусов, включая мимивирусы. «Именно они напоминают то “недостающее звено”, которого мы никогда раньше не видели в природе», – говорит соавтор исследования Таня Войке, микробиолог из Объединенного геномного института в г. Волнат-Крик (Калифорния).

Войке и ее коллеги открыли клоснеувирусы случайно, изучая микроорганизмы, которые выжили после процедуры очистки сточных вод в Австрии. Чтобы идентифицировать присутствующие в образцах микроорганизмы, они секвенавали их геномы и обнаружили четыре генома, похожие на геномы мимивирусов.

Изучая дальше эти загадочные геномы, ученые установили, что их трансляционные гены выглядят так, словно они перенимали отдельные последовательности нуклеотидов в течение сотен миллионов лет. Это подтверждает гипотезу о том, что вирусы крадут участков своих геномов. Возможно и то, что мимивирусы и клоснеувирусы эволюционировали разными способами параллельно, что подтверждает даже две гипотезы происхождения вирусов, – говорит Фредерик Шульц, биоинформатик из Объединенного геномного института и соавтор нового исследования.

Пока не понятно, какие эукариотные организмы «занимали» свои гены клоснеувирусам. Поскольку биологи не смогли идентифицировать носителей клоснеувирусов, их не удается вырастить в лаборатории. Не похоже, чтобы эти вирусы инфицировали тот же вид амеб, что и мимивирусы и другие гигантские вирусы.

По словам Жана-Мишеля Клавьери, большая часть трансляционной машинерии клоснеувирусов не похожа ни на один другой организм. Его беспокоит то, что вычислительная модель, которую использовали, чтобы установить эволюционных предков вирусов, могла содержать загрязнения в виде остаточных участков ДНК. «Я хочу увидеть наконец этот вирус вместе с его хозяином в лаборатории. Иначе я не поверю ни в одну из их эволюционных интерпретаций», – говорит он.

Эволюционный биолог из Университета Париж IX Дэвид Морейра не видит в этом необходимости. По его мнению, достаточно основательно изучить сам геном и его эволюционное происхождение. Он приветствует то, что все больше ученых в своих статьях приходят к выводу, что на самом деле вирусы не являются четвертым доменом жизнь.

А сооткрыватель мимивирусов, микробиолог из Марсельского университета Дидье Рау говорит, что последнее открытие не решит дебаты о эволюционное происхождение вирусов, хотя оно является важной научной находкой: «Мы открываем часть мира, о котором ранее ничего не было известно, и должны быть терпеливы».

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Популярное за неделю

Error: No articles to display

Самые популярные метки