Древние микробы подсказывают, как эволюционировала сложная жизнь

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает неожиданный поворот в эволюционной истории сложной жизни. Учёные из Лондонского университета королевы Марии обнаружили, что одноклеточный организм, близкий родственник животных, содержит в своём генетическом коде остатки древних гигантских вирусов. Это открытие проливает свет на то, как сложные организмы могли приобретать некоторые из своих генов, и подчёркивает динамичное взаимодействие между вирусами и их хозяевами.

Исследование было сосредоточено на микробе Amoebidium, одноклеточном паразите из пресноводных сред. Анализируя геном Amoebidium, группа под руководством доктора Алекса де Мендосы Солера обнаружила удивительное обилие генетического материала, происходящего от гигантских вирусов — одних из самых крупных известных науке. Эти вирусные последовательности были сильно метилированы — химической меткой, которая часто "заглушает" гены.

"Это как найти троянских коней, скрывающихся в ДНК Amoebidium, — объясняет доктор де Мендоса Солер. — Эти вирусные вставки потенциально вредны, но Amoebidium, похоже, держит их под контролем, химически заглушая".

Учёные также исследовали, насколько широко распространено это явление. Сравнив геномы нескольких изолятов Amoebidium, они обнаружили значительные различия в вирусном содержании. Это говорит о том, что процесс интеграции вирусов и их "заглушения" является продолжающимся и динамичным.

"Эти находки бросают вызов нашему пониманию отношений между вирусами и их хозяевами, — говорит доктор де Мендоса Солер. — Традиционно вирусы рассматриваются как захватчики, но это исследование предполагает более сложную историю. Вирусные вставки могли сыграть роль в эволюции сложных организмов, предоставив им новые гены. И это стало возможным благодаря химическому "приручению" ДНК этих захватчиков".

Кроме того, открытия в Amoebidium предлагают интригующие параллели с тем, как взаимодействуют с вирусами наши собственные геномы. Подобно Amoebidium, люди и другие млекопитающие имеют в своей ДНК остатки древних вирусов, называемые эндогенными ретровирусами.

Хотя ранее эти остатки считались неактивным "мусорным ДНК", некоторые из них могут быть полезными. Однако, в отличие от гигантских вирусов, найденных в Amoebidium, эндогенные ретровирусы гораздо меньше, а человеческий геном значительно больше. Будущие исследования могут изучить эти сходства и различия, чтобы понять сложное взаимодействие между вирусами и сложными формами жизни.