Вирусы: больше трюков для выживания, чем считалось ранее

Среди эукариот с модифицированным ядерным генетическим кодом вирусы были неизвестны. До сих пор считалось, что модификации генетического кода эффективно предотвращают новые вирусные инфекции. Однако исследователи впервые сообщили о примере вируса, который, как можно показать, преодолел границу от организмов, использующих стандартный генетический код, к организмам с альтернативным кодом.

«Это открытие важно, потому что оно означает, что коэволюция вируса и хозяина после сдвига генетического кода может быть более масштабной, чем считалось ранее», — сказал профессор биологических наук Университета в Буффало Дерек Дж. Тейлор.

Исследование «Коэволюция вируса и хозяина при модифицированном ядерном генетическом коде» было опубликовано 5 марта в рецензируемом открытом журнале PeerJ. Команда учёных из Университета в Буффало обнаружила высокоадаптированный вирус — тотивирус — в дрожжах Scheffersomyces segobiensis (далёкий родственник патогенов человека рода Candida).

У большинства живых существ генетический код состоит из 64 элементов, называемых кодонами, большинство из которых инструктируют организм производить определённую аминокислоту. Однако у S. segobiensis генетический код модифицирован: кодон, который обычно обозначает аминокислоту лейцин, вместо этого кодирует серин. Считалось, что такое радикальное изменение генома может помочь хозяевам избежать вирусов.

Однако присутствие тотивируса в S. segobiensis показывает, что вирусы могут быть более проворными, чем считалось, способными преодолеть даже это огромное препятствие. Интригующе, что у обнаруженного тотивируса остался только один кодон C-U-G в его геноме, что позволяет предположить, что он мог избавиться от этой последовательности, адаптируясь к дрожжевому хозяину.

Исследователи нашли и другие свидетельства, указывающие на историю коэволюции тотивирусов и дрожжей с модифицированным кодом. Например, модифицированные дрожжи, по-видимому, включили генетический материал тотивирусов в свои геномы как минимум четыре раза. В общей сложности свидетельства прошлой или настоящей вирусной инфекции были найдены в пяти линиях дрожжей с модифицированным генетическим кодом.

У дрожжей Scheffersomyces stipitis учёные даже идентифицировали бывший ген тотивируса, который хозяин теперь использует для производства белка.

«Это ген РНК-вируса, не относящегося к ретровирусам, который захвачен и экспрессируется в виде белка клеточным хозяином при отсутствии текущей вирусной инфекции», — сказал Тейлор. Функция этого белка неизвестна, но результат является дополнительным свидетельством неожиданной коэволюции между вирусами и хозяевами с модифицированным ядерным кодом.