Обнаружены предковые митовирусы в микоризных грибах

Новая группа митохондриальных вирусов, обнаруженная исключительно в арбускулярных микоризных грибах Glomeromycotina, может представлять собой предковую линию митовирусов.

Митохондрии — это органеллы в клетках почти всех эукариот. Изначально это были свободноживущие бактерии, которые были поглощены предковой эукариотической клеткой и стали "энергостанциями" клетки. Существуют вирусы, поражающие митохондрии, — митовирусы, которые эволюционировали от бактериофагов. Они плохо изучены.

Международная команда под руководством доцента Тацухиро Эдзавы (Университет Хоккайдо), профессора Луизы Ланфранко (Туринский университет) и доктора Массимо Турины (Национальный исследовательский совет Италии, CNR) обнаружила новую группу митовирусов, названных крупными дуамитовирусами. Результаты опубликованы в журнале mBio.

"В своей современной форме митовирусы представляют собой молекулы РНК внутри митохондрий, кодирующие только РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), используемую для репликации генома", — поясняет Эдзава.

Команда проанализировала фермент RdRp из 10 новых митовирусов, а также последовательности из предыдущих исследований и публичных баз данных. Анализ выявил существование особых крупных дуамитовирусов, которые встречаются исключительно у Glomeromycotina — широко распространённой группы микоризных грибов, приносящих пользу растениям-хозяевам.

Эти вирусы обладают двумя структурно отличительными характеристиками:

• Они кодируют более крупную, чем в среднем, RdRp (длиной ~1036 аминокислот) с уникальным мотивом аминокислот.
• Кодон UGA в их геноме встречается реже, чем у других митовирусов.

Филогенетический анализ показал, что крупные дуамитовирусы эволюционно обособлены от других митовирусов и, вероятно, представляют собой предковую линию.

"Одно из наших самых интересных открытий заключается в том, что крупные дуамитовирусы, по-видимому, являются эксклюзивными для Glomeromycotina", — говорит Ланфранко. — "Мы проанализировали глобальное распределение всех последовательностей RdRp митовирусов, включённых в наше исследование, и обнаружили, что крупные дуамитовирусы имеют глобальное распространение в экологических нишах, занятых грибами Glomeromycotina".

Команда предполагает существование барьера передачи, который предотвращает горизонтальный перенос крупных дуамитовирусов. Будущая работа будет сосредоточена на изучении этих барьеров, подтверждении того, что крупные дуамитовирусы представляют предковую линию митовирусов, а также на выяснении функционального значения их исключительного присутствия в Glomeromycotina.