Переходы между видами могут играть неожиданно большую роль в эволюции вирусов

Переход вируса от одного вида-хозяина к другому с последующей адаптацией к новому хозяину происходит чаще, чем предполагалось. Согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Pathogens, это явление может играть в эволюции вирусов гораздо большую роль, чем считалось ранее.

Понимание механизмов эволюции вирусов и частоты их переходов к новым хозяевам важно для изучения возникающих вирусных заболеваний. Ранее учёные предполагали, что вирусы обычно ко-дивергируют (совместно расходятся) со своими хозяевами, образуя новые виды вирусов по мере эволюции хозяев в новые виды. Считалось, что межвидовые переходы относительно редки и вносят меньший вклад в эволюцию вирусов.

Чтобы лучше понять эволюцию вирусов, Джемма Геогхеган из Университета Сиднея (Австралия) и её коллеги сравнили эволюционные истории вирусов и видов-хозяев. В отличие от предыдущих исследований, сосредоточенных на узких группах вирусов, команда изучила 19 семейств вирусов, заражающих млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, рыб, растения и насекомых.

Исследователи использовали древовидные диаграммы, иллюстрирующие эволюционную историю каждого семейства вирусов и их видов-хозяев. Затем они применили специальный метод для сравнения этих эволюционных деревьев. Ко-дивергенция приводит к схожим структурам деревьев хозяина и вируса, а межвидовые переходы — к непохожим, поскольку вирусы эволюционируют и переходят от хозяина к хозяину.

Учёные обнаружили, что межвидовая передача сыграла центральную роль в эволюции для всех 19 семейств вирусов, в то время как ко-дивергенция оказалась относительно редкой. Переходы между видами были особенно частыми в семействах вирусов, чей генетический материал закодирован в РНК, а не в ДНК. Результаты также показали, какие семейства вирусов с большей вероятностью могут переходить к новым хозяевам.

«Важный вывод нашей работы заключается в том, что чем больше новых вирусов мы обнаруживаем, тем больше примеров межвидовых переходов мы, вероятно, увидим. Переход к новым хозяевам — это способ существования многих РНК-вирусов», — заявил руководитель проекта профессор Эдвард Холмс из Университета Сиднея.

Исследование проводилось на уровне семейств вирусов, а не отдельных видов. Дальнейшие исследования с более крупными наборами данных могут помочь подтвердить выводы и углубить понимание эволюции вирусов.