Ген дрожжей быстро эволюционирует для атаки вирусов

Исследователи из Университета Айдахо и Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что ген XRN1 в дрожжах Saccharomyces cerevisiae и других видах Saccharomyces быстро эволюционирует, чтобы распознавать и уничтожать атакующие вирусы.

Это удивительно, поскольку ген XRN1 не связан с иммунитетом. Он кодирует «домашний» (housekeeping) белок, который помогает клетке утилизировать старые молекулы РНК.

Ключевые выводы:

• Белок XRN1 действует как «измельчитель мусора» в клетке, расщепляя старую клеточную РНК.
• Учёные показали, что этот же белок способен расщеплять вирусную РНК. Удаление XRN1 приводит к высокому уровню репликации вируса, а его повышенная экспрессия полностью излечивает дрожжи от вируса.
• Генетический анализ показал, что XRN1 эволюционирует необычайно быстро. Когда исследователи заменили ген в одном виде дрожжей на XRN1 из другого вида, вирус начал быстро размножаться, как если бы гена не было вовсе.
• Это доказывает, что XRN1 эволюционирует целенаправленно для борьбы с конкретными вирусами, сохраняя при этом свою основную «домашнюю» функцию.

Значение исследования:

• Работа демонстрирует модель «генетической гонки вооружений» между хозяином и вирусом.
• XRN1 — эволюционно древний ген, присутствующий от дрожжей до человека, и выполняет аналогичную функцию. Некоторые человеческие вирусы (например, полиомиелит и гепатит C) целенаправленно атакуют или блокируют XRN1, чтобы избежать уничтожения.
• Исследование предлагает подход для поиска генов хозяина, которые сдерживают вирусы и препятствуют заражению новых видов.

Исследование опубликовано в журнале PLoS Pathogens.