Новое исследование проливает свет на загадочные гигантские вирусы

Гигантские вирусы размером более 300 нанометров могут сохраняться тысячелетиями. Для сравнения, риновирус, вызывающий простуду, имеет размер около 30 нм.

"Гигантские вирусы колоссальны по размеру и сложности. Недавно обнаруженные в Сибири гигантские вирусы сохранили способность к заражению после 30 000 лет в вечной мерзлоте", — говорит ведущий исследователь Кристин Парент.

Прочные внешние оболочки (капсиды) этих вирусов выдерживают суровые условия. У изученных видов (мимивируса, вируса Антарктики, вируса Самба и недавно открытых тупанвирусов) капсиды имеют форму икосаэдра (двадцатигранника).

У них уникальный механизм высвобождения генома. На вершине оболочки находится "звездообразное" уплотнение, ведущее в портал, названный "звездными вратами" (stargate). Во время заражения эта структура открывается.

Новый метод исследования

Из-за размера вирусов и редкости нужной стадии заражения их было сложно изучать. Ученые разработали новый метод моделирования стадий инфекции с помощью крио-электронной микроскопии (Cryo-EM) и сканирующей электронной микроскопии.

Вирусы подвергали жестким химическим и средовым воздействиям, имитирующим условия инфекционного процесса. Это позволило выявить три условия, успешно вызывающих открытие "звездных врат":

• Низкий pH
• Высокая температура
• Высокая соленость

Каждое условие индуцировало разную стадию инфекции. На основе этих данных была создана надежная модель для воспроизведения стадий заражения.

Ключевые открытия

• Обнаружено, что "звездообразное" уплотнение медленно "расстегивается", оставаясь прикрепленным к капсиду, а не отрывается сразу. Это новая стратегия высвобождения генома для вирусологии.
• Идентифицированы ключевые белки, высвобождаемые на начальных стадиях заражения и отвечающие за опосредование процесса "захвата" клетки.
• Результаты помогли предположить функции многих белков с ранее неизвестной ролью.

"То, что многие из различных типов гигантских вирусов реагировали in vitro сходным образом, заставляет нас полагать, что все они обладают общими характеристиками и, вероятно, схожими белками", — отмечает Парент.

Способны ли гигантские вирусы заражать людей, в отличие от коронавируса, остается развивающейся темой для обсуждения среди вирусологов.