10.04.2020

Ученые обнаружили у гигантских вирусов признаки живых существ

Ученые обнаружили у гигантских вирусов признаки живых существ

Биологи из Политехнического университета Виргинии (США) обнаружили у гигантских вирусов гены, которые могут контролировать метаболизм живых организмов, хотя сами вирусы метаболизмом не обладают. Открытие, которое заставляет по-новому взглянуть на их природу, описано в статье, опубликованной в журнале Nature Communications

Гигантские вирусы, открытые лишь в 1992 году, из-за их размера ученые долго относили к бактериям и потому не уделяли должного внимания их изучению. Но со временем выяснилось, что эти вирусы присутствуют везде, причем особенно много их в водной среде. Там хозяевами этих вирусов становятся одноклеточные организмы (водоросли и простейшие), обмен веществ которых сильнейшим образом влияет на состояние водных ресурсов планеты и на углеродный цикл.

Изучая гигантские вирусы, ученые обнаружили у них особенности, характерные для живых существ. Так, в их сложном геноме нашлись не характерные для вирусов гены, которые могут контролировать метаболические процессы — а ведь у самих гигантских вирусов метаболизма нет. Сначала предполагалось, что эти гены появляются в геноме гигантских вирусов, когда они уже находятся внутри клетки-хозяина, но новое исследование американских ученых показало, что причина куда глубже.

Проанализировав общедоступные базы метагеномов, ученые собрали предполагаемые геномы 501 различных типов гигантских вирусов, относящихся к группе крупных ядерно-цитоплазматических ДНК-содержащих вирусов (NCLDV), в основном обитающих в воде. Они отбирали участки ДНК, содержащие хотя бы четыре из пяти генов, характерных для NCLDV, и имевшие не меньше 100 тысяч пар оснований.

В результате выяснилось, что гигантские вирусы несут огромное разнообразие генов, вовлеченных в аспекты клеточного метаболизма, включая такие процессы, как поглощение питательных веществ, сбор света и метаболизм азота. Метаболические гены выявлялись у вирусов и раньше, но тогда были обнаружены эволюционные линии, предполагавшие длительные взаимоотношения между патогенами и хозяевами. Это значит, что древние предки гигантских вирусов могли долгое время жить в симбиозе с клеточными организмами, реплицируясь внутри их клеток и оказывая влияние на их метаболизм. Причем вирусы не только меняли жизнедеятельность инфицированной клетки, но и эволюционировали сами.

Авторы исследования отмечают, что с точки зрения геномного репертуара, у вирусов гораздо больше общего с клеточными организмами, чем считалось ранее. Теперь они планируют провести эксперименты, чтобы выяснить, как метаболические процессы хозяина могут быть затронуты гигантскими вирусами.



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ