Таксономия вирусов: опубликованы новые принципы классификации виросферы
Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) представил четыре новых принципа, призванных упорядочить классификацию вирусов. Эти принципы создают унифицированную основу, позволяющую классифицировать все вирусы, что крайне необходимо в эпоху, когда технологии секвенирования открывают миллионы новых видов.
Исторически классификация жизни, или таксономия, развивалась от систем, основанных на внешних признаках (например, система Карла Линнея XVIII века), к эволюционной таксономии после работ Чарльза Дарвина. С появлением технологий секвенирования геномов стала возможной геномная таксономия, которая особенно важна для микроорганизмов и вирусов, часто неотличимых по физическим характеристикам.
До эпохи геномики вирусы классифицировали по форме частиц, типу нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), вызываемым болезням или организмам-хозяевам. Однако масштабное секвенирование окружающей среды показало, что существует миллионы видов вирусов, связанных со всеми доменами жизни. В 2016 году был принят принцип, что вирусы можно классифицировать по последовательности генома, даже если их нельзя культивировать. Но оставались споры о критериях классификации.
Чтобы разрешить эти споры, ICTV собрал группу экспертов — вирусологов, биоинформатиков, эволюционных и структурных биологов. Результатом их работы, опубликованной в PLOS Biology, стали четыре центральных принципа для создания универсальной таксономии вирусов.
Четыре принципа классификации вирусов
Эволюционная история — основа классификации. Вирусы должны классифицироваться в первую очередь на основе наилучшей возможной реконструкции их эволюционной истории. Уже признано как минимум шесть групп (царств, realms) вирусов независимого происхождения, имеющих общие «характерные» гены.
Другие свойства — вспомогательная роль. Такие характеристики, как круг хозяев или географическое распространение, могут быть полезны для исследователей. В официальной таксономии они могут информировать о размещении вирусов, но не могут перевешивать эволюционное родство.
Альтернативные группировки допустимы вне таксономии. Существуют полезные группировки, полностью игнорирующие эволюционные связи (например, «арбовирусы» для вирусов, переносимых членистоногими). Они важны для медицины, ветеринарии или сельского хозяйства, но не должны называться таксономией. Универсальная эволюционная таксономия не исключает таких альтернативных классификаций.
Строгий контроль качества геномных последовательностей. Для таксономического присвоения необходимо использовать полные и точные геномные последовательности, так как многие свойства вируса теперь можно предсказать по его геному.
Эти принципы позволяют классифицировать вирусы на основе их геномной последовательности и уже сегодня размещать тысячи из них на различных «древах жизни» вирусов. Они призваны преодолеть десятилетия разногласий и использовать революцию в геномике для создания таксономии, отражающей огромное разнообразие виросферы.
Цитаты экспертов:
- Д-р Эвелин Адриаенссенс: «Консенсус и принципы, изложенные в статье, дадут нам основу для включения в классификацию — иногда ошеломляющего — разнообразия вирусов, обнаруженных в ходе исследований на основе секвенирования, вместе с вирусами, которые мы знали и изучали годами».
- Проф. Питер Симмондс: «Эти принципы охватывают ряд казавшихся неразрешимыми точек разногласий, которые преследовали классификацию вирусов с момента её создания в 1960-х годах».
- Проф. Мурило Зербини: «Участники workshop согласились (после жарких дебатов!), что включение этих [метагеномных] данных в таксономическую структуру позволяет унифицировать таксономию вирусов. Чёткое представление об изумляющем разнообразии виросферы, наконец, в пределах досягаемости».