Геномные «безбилетники» у птиц проливают свет на эволюцию вирусов

Геномы птиц содержат множество последовательностей ДНК от вирусов, согласно исследованию, которое будет опубликовано 16 октября в журнале mBio. Анализ этих вирусных последовательностей, известных как эндогенные ретровирусы (ERV), может дать представление о том, как эволюционировали и хозяева, и вирусы на протяжении эпох.

Авторы из Университета Джонса Хопкинса и Уппсальского университета (Швеция) изучили эволюцию птичьих ретровирусов на основе их «ископаемых остатков» в трёх полностью секвенированных геномах птиц. Их анализ ERV в геномах курицы, индейки и зебровой амадины показывает, что птицы были «горячей точкой» вирусной эволюции на ранних этапах своей истории.

Все геномы представляют собой «собранные на живую нитку» незавершённые работы. Например, давно известно, что человеческий геном не полностью человеческий: как и большинство других изученных геномов, значительная часть ДНК, которую мы называем «человеческой», на самом деле состоит из провирусов — последовательностей, которые ретровирусы внедрили туда, чтобы использовать способность клетки копировать ДНК и транслировать её в рабочие белки.

Исследование показывает, что миллионы лет назад птицы были хозяевами для многих различных типов ERV, выступая в роли своеобразного «плавильного котла» — места встречи и смешения, где вирусы рекомбинировали и обменивались генетической информацией.

В отличие от ранних исследований ERV у кур, которые изучали отдельные сегменты генома и обнаруживали только альфа-ретровирусы, в этой работе использовались полные последовательности геномов. Это позволило выявить большое разнообразие вирусных последовательностей в геномах птиц, представляющих те же основные группы, что и у млекопитающих, но демонстрирующих большее разнообразие. Большинство ERV у птиц отличались от таковых у других животных, что, вероятно, указывает на ограниченный обмен вирусами между разными типами хозяев.

Исследователи заключают, что эволюция птичьих ретровирусов отличается от эволюции ретровирусов других позвоночных. Похоже, что птичьи ретровирусы развивались довольно независимо от остальных ретровирусов на протяжении последних 150 миллионов лет.

Стивен Гофф из Колумбийского университета, не участвовавший в исследовании, но редактировавший статью для mBio®, отмечает, что подобные исследования на уровне геномов — большое благо для вирусологов. По его словам, эта работа заполняет большой пробел в понимании этих вирусов, и развивающиеся технологии секвенирования сделали её выполнение возможным.