Вирус лейкоза гиббонов колонизирует геном грызуна в Новой Гвинее
Исследовательская группа обнаружила редкий случай интеграции ретровируса в геном хозяина. Ретровирусы размножаются, встраивая свои гены в геном клетки-хозяина. Если заражённой оказывается половая клетка, вирус может передаться следующему поколению как эндогенный ретровирус (ERV) и распространяться уже как часть генома вида-хозяина.
В геномах позвоночных ERV повсеместны и могут составлять до 10% ДНК. Однако большинство таких интеграций очень древние, деградировавшие и неактивные. Их изначальное влияние на здоровье хозяина было сглажено миллионами лет эволюции.
Команда под руководством Института зоологических и диких животных Лейбница (Leibniz-IZW) обнаружила недавний случай колонизации генома ретровирусом у грызуна из Новой Гвинеи — белобрюхой крысы-мозаичнохвоста (Melomys leucogaster).
В статье в журнале "Proceedings of the National Academy of Sciences" они описывают эту новую модель интеграции вируса. Наблюдения за этим процессом помогут лучше понять, как ретровирусы переписывают геномы хозяев.
Новая модель в реальном времени
Ретровирусы (например, ВИЧ-1) встраиваются в геном заражённых клеток. Когда это происходит в зародышевой линии (яйцеклетках или клетках-предшественниках сперматозоидов), вирус может стать геном самого хозяина.
Одной из наиболее изученных моделей этого процесса является ретровирус коал (KoRV), который в настоящее время колонизирует геном коал.
«Мы не знаем, что происходит с вирусом и хозяином во время этой колонизации, так как большинство таких событий произошли миллионы лет назад, и мы видим лишь окаменелые "остатки" ретровируса, — говорит профессор Алекс Гринвуд, руководитель отдела болезней диких животных Leibniz-IZW. — KoRV — одна из немногих моделей этого процесса, происходящего в реальном времени».
Открытие в Новой Гвинее
Учёные проанализировали 278 образцов от семи семейств летучих мышей и одного семейства грызунов, эндемичных для Австрало-Папуасского региона. Они обнаружили ретровирус, колонизирующий геном белобрюхой крысы-мозаичнохвоста.
Это лишь второй пример (после KoRV) в регионе, когда ретровирус колонизировал геном, сохранив при этом функциональный жизненный цикл.
Обнаруженный вирус очень близок к вирусам лейкоза гиббонов (GALV), открытым в 1960-х годах в Таиланде у гиббонов и шерстистых обезьян. Это удивительная связь, учитывая географический барьер (линия Уоллеса), разделяющий фауну Юго-Восточной Азии и фауну Индонезии, Новой Гвинеи и Австралии.
«Обнаружение GALV-подобных вирусов у грызунов и летучих мышей Новой Гвинеи позволяет предположить, что эти вирусы, а возможно, и KoRV, возникли именно в Новой Гвинее», — говорит Гринвуд.
Характеристики нового эндогенного вируса
В пяти крысах из двух локаций в Новой Гвинее вирус WMV (Wooly Monkey Virus) был интегрирован в геном в одном и том же месте. Это указывает на его распространение как гена, а не через инфекцию. Однако в других популяциях этого же вида грызунов вирус отсутствовал (аналогично ситуации с KoRV у коал).
Вирус, названный "полный вирус шерстистой обезьяны меломиса" (cMWMV), показал все признаки инфекционного ретровируса:
- Мог заражать клеточные линии.
- Производил новое вирусное потомство.
- Был виден под электронным микроскопом в виде частиц, отпочковывающихся от клеточной мембраны.
- Был чувствителен к антиретровирусному препарату AZT.
«Вирус обладает всеми характеристиками экзогенного инфекционного ретровируса, но при этом является эндогенным. Вероятно, это очень недавнее событие колонизации, гораздо более молодое, чем KoRV», — говорит ведущий автор статьи доктор Саба Моттагиния.
Значение открытия
Результаты показывают, что cMWMV — это новая модель для изучения колонизации генома хозяина ретровирусом в реальном времени. Они также подтверждают гипотезу о происхождении GALV-подобных вирусов в разнообразной фауне Новой Гвинеи.
«В этом регионе существуют сотни ещё не изученных видов млекопитающих, что позволяет предположить, что здесь можно найти множество других вирусов и моделей», — заключает Гринвуд.