Пандоравирусы: обнаружено недостающее звено между вирусами и клетками
Исследователи из лаборатории геномной и структурной информации (CNRS/Университет Экс-Марсель) совместно с лабораторией биологии крупномасштабных систем (CEA/Inserm/Университет Гренобль-Альпы) открыли два гигантских вируса, которые по количеству генов сопоставимы с некоторыми эукариотами — микроорганизмами с ядерными клетками. Два вируса, названные «Пандоравирусами» из-за их амфороподобной формы и загадочного генетического содержания, не похожи ни на один из известных ранее вирусов. Исследование было опубликовано на первой странице журнала Science 19 июля 2013 года.
После открытия Мимивируса десять лет назад и, позднее, Megavirus chilensis, учёные считали, что достигли пределов вирусного мира в плане размера и генетической сложности. С диаметром около микрометра и геномом, содержащим более 1100 генов, эти гигантские вирусы, поражающие амёб рода Acanthamoeba, уже значительно вторглись в область, ранее считавшуюся исключительной прерогативой бактерий. Для сравнения, обычные вирусы, такие как вирус гриппа или СПИДа, содержат всего около десятка генов каждый.
В статье, опубликованной в Science, исследователи объявили об открытии двух новых гигантских вирусов:
- Pandoravirus salinus — у побережья Чили.
- Pandoravirus dulcis — в пресноводном пруду в Мельбурне, Австралия.
Детальный анализ показал, что эти первые два пандоравируса практически не имеют ничего общего с ранее охарактеризованными гигантскими вирусами. Более того, лишь очень небольшой процент (6%) белков, кодируемых Pandoravirus salinus, похож на белки, уже идентифицированные у других вирусов или клеточных организмов. С таким размером генома Pandoravirus salinus продемонстрировал, что вирусы могут быть сложнее некоторых эукариотических клеток. Ещё одна необычная черта пандоравирусов — у них нет гена, позволяющего построить белок, подобный капсидному, который является основным строительным блоком традиционных вирусов.
Несмотря на все эти новые свойства, пандоравирусы демонстрируют ключевые характеристики других вирусов: у них нет рибосом, они не производят энергию и не делятся.
Это новаторское исследование включало анализ протеома Pandoravirus salinus, который доказал, что составляющие его белки соответствуют предсказанным последовательностью генома вируса. Таким образом, пандоравирусы используют универсальный генетический код, общий для всех живых организмов на планете.
Это показывает, как много ещё предстоит узнать о микроскопическом биоразнообразии, как только начинают рассматриваться новые среды. Одновременное обнаружение двух образцов этого нового семейства вирусов в отложениях, расположенных на расстоянии 15 000 км друг от друга, указывает на то, что пандоравирусы, до сих пор совершенно неизвестные, скорее всего, не являются редкими.
Это открытие окончательно устраняет разрыв между вирусами и клетками — разрыв, который был провозглашён догмой в самом начале современной вирусологии в 1950-х годах.
Оно также предполагает, что клеточная жизнь могла возникнуть из гораздо большего разнообразия доклеточных форм, чем те, которые традиционно рассматриваются, поскольку новый гигантский вирус почти не имеет аналогов среди трёх признанных доменов клеточной жизни: эукариот, эубактерий и архей.