Новые истории, рассказанные древними инфекциями

Ретровирусы — важные патогены, способные преодолевать видовые барьеры для заражения новых хозяев, но знания об их эволюционной истории ограничены. Составив карту эндогенных ретровирусов (ERV) — ретровирусов, чьи гены стали частью генома организма-хозяина, — исследователи из Уппсальского университета (Швеция) предоставляют уникальное понимание эволюционных взаимоотношений ретровирусов и видов-хозяев. Результаты будут опубликованы в одном из ближайших выпусков журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Все ретровирусы, включая ВИЧ у людей, должны стать частью генома клетки-хозяина для производства новых вирусов. При заражении клетки зародышевой линии существует вероятность передачи вируса потомству организма-хозяина. В течение миллионов лет ретровирусы колонизировали позвоночных хозяев, оставляя следы в их генетическом составе в виде эндогенных ретровирусов (ERV).

С помощью масштабного компьютерного анализа исследователи из группы Патрика Йерна в Science for Life Laboratory, Департаменте медицинской биохимии и микробиологии Уппсальского университета, раскрыли новые глубины разнообразия ретровирусов и нашли свидетельства существования резервуара хозяев для одной группы ретровирусов, с активной сменой хозяев на протяжении всей истории. Компьютерный скрининг выявил почти 90 000 ERV из 60 геномов хозяев, охватывающих всё разнообразие позвоночных, что позволило исследователям картировать распределение по хозяевам, происхождение и передачу этих вирусов.

«Наши результаты указывают, что современное разнообразие инфекционных ретровирусов может быть недооценено, что усиливает вероятность того, что многие дополнительные ретровирусы ещё предстоит открыть у видов позвоночных», — говорит Александр Хейуорд, ведущий автор нового исследования.

Исследователи обнаружили свидетельства частой смены хозяев одной группой ретровирусов на протяжении истории, что указывает на резервуар хозяев среди грызунов и на то, что крысы могли выступать посредниками в распространении ретровирусов среди разнообразных млекопитающих-хозяев.

«Это исследование демонстрирует потенциал геномной летописи как важного ресурса для улучшения понимания долгосрочной коэволюции ретровирусов и видов-хозяев», — говорит Патрик Йерн.

Геномная летопись, предоставляемая ERV, даёт улучшенное знание об эволюции и частоте прошлого распространения ретровирусов для оценки будущих рисков и ограничений горизонтальной передачи между разными видами хозяев. Это актуально в свете появления заметных заболеваний, связанных с ретровирусной инфекцией, таких как ВИЧ, который перешёл к людям от видов обезьян.