Модифицированная система редактирования генов CRISPR/Cas9 помогла изучить эволюцию гигантских вирусов
Команда вирусологов из Университета Экс-Марсель обнаружила свидетельства того, что гигантский вирус Pandoravirus neocaledonia эволюционировал из более мелких и простых вирусов. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, группа использовала модифицированную версию системы редактирования генов CRISPR/Cas9, чтобы больше узнать об эволюционной истории этого гигантского вируса и, возможно, подобных ему.
Большинство вирусов значительно меньше бактерий. Однако некоторые настолько велики, что биологи называют их гигантскими вирусами. Их существование озадачивает эволюционных биологов, и долгое время ведутся споры о том, как они могли возникнуть.
Существуют две основные теории:
- Они эволюционировали из смеси нескольких более мелких вирусов.
- Они являются упрощёнными потомками более крупных и сложных организмов.
В новой работе французские учёные применили новый подход к решению этой загадки — использовали CRISPR/Cas9 для идентификации так называемых необходимых генов в геноме вируса (тех, которые нужны для размножения).
Хороший способ обнаружить необходимые гены — удалять их по одному, пока организм не потеряет способность к воспроизведению. Для этого и использовали CRISPR/Cas9, позволяющий «выключать» нужные гены. Однако Pandoravirus neocaledonia создал проблему: у него 25 копий каждой хромосомы, а CRISPR/Cas9 может отключать только один ген за раз.
Чтобы преодолеть это, команда модифицировала систему редактирования генов, чтобы она вызывала цепную реакцию: после разрезания одного гена инициировался следующий разрез по цепочке, пока не были удалены все копии.
Проведя такое редактирование генов с цепной реакцией, учёные обнаружили, что гены, необходимые для размножения вируса, расположены только на одном конце генома, несколько обособленно от других, менее важных генов. Это свидетельствует, по мнению команды, о том, что вирус эволюционировал из нескольких более мелких вирусов. Вероятно, другие гигантские вирусы развивались схожим образом.