Древние вирусы сохраняются в нашем геноме миллионы лет

Наше тело является домом для огромного числа бактерий - их даже больше, чем клеток собственно нашего организма. Оказывается, наш геном также приютил множество вирусов. Большинство из них стало полностью неактивно в результате мутаций, некоторые же фрагменты вирусного ДНК были усвоены организмом хозяина. Ученые выяснили, что многие группы вирусов могут попадать в геном хозяев и оставаться там миллионы лет.

Еще с 70-х годов прошлого века было известно о наличии ретровирусов в нашем геноме. Как они туда попали? При заражении ретровирусы (древняя группа вирусов, наиболее известный представитель - ВИЧ) встраивается в ДНК клетки для производства своих копий и распространения в организме. Если системе защиты клетки удается подавить деятельность вируса, то инфекция не развивается, а вот геном вируса остается (как неразорвавшаяся бомба, оставшаяся лежать на поле давней битвы). В случае, когда такое событие произошло внутри половой клетки, эта неактивная вирусная ДНК будет унаследована потомками данной особи. В дальнейшем, когда от этого вида, в ходе эволюции, будут происходить другие виды, вирусная ДНК будет передаваться “по наследству" и им, при этом сохраняя свое положение внутри хромосомы. Как правило, мутации превращают последовательности вирусного генома в бессмыслицу, не способную уже запускать синтез какого-либо белка, но "узнать", что это был за вирус, все-таки можно. Наличие таких отпечатков вирусов у человека и приматов является одним из наиболее сильных доказательств происхождения нас от них.

Раньше считалось, что следы в нашем геноме оставили только ретровирусы. В ходе нового исследования, результаты которого были опубликованы в PLoS Genetics, выяснилось, что не только они, но и многие другие семейства вирусов способны оставаться в геноме своих жертв. Интересно, что среди обнаруженных вирусов оказались также и те, которые не встраиваются в ДНК хозяина (в нормальном режиме своей работы), а размножаются "самостоятельно" в его ядре. По-видимому, близость к генетическому материалу клетки-хозяина пока еще непонятным образом дала возможность вирусу попасть в него.

Большинство обнаруженных вирусных генов стали неактивными (белки с них уже не производятся), но есть и примеры "одомашнивания" чужаков. Одним из них является ген EBLN-1, характерный для борнавирусов (bornavirus), который попал в геном древних приматов около 50 млн лет назад и сохранился неизменным у всех современных групп приматов, включая человека. Авторы исследования предполагают, что белок, который кодирует этот ген, может помогать клетке бороться с данным вирусом, предотвращая повторные заражения.

Новые обнаруженные в геноме вирусы помогут не только улучшить представления об эволюционном видовом дереве, но и заглянуть в историю заражений вирусами разных групп животных. "Люди, занимающиеся экологией заболеваний работают в настоящем времени и не предполагают, что, возможно, это старая система, которая могла эволюционировать миллионы лет. Наши данные противоречат этим представлениям и дают первые доказательства того, что существуют действительно древние взаимоотношения между вирусами и их хозяевами, и я считаю критически важным их понимание", - говорит один из авторов исследования Роберт Гиффорд (Robert Gifford).