Исследование раскрывает, как древние вирусы стали геномными «суперраспространителями»

Ученые выяснили, как наши геномы оказались «нашпигованы» вирусами. Исследование, поддержанное Wellcome Trust, раскрывает важную информацию о так называемой «темной материи» нашего генома.

Более 90% генома любого млекопитающего не имеет известной функции. Часть этой «темной материи» содержит фрагменты ДНК древних вирусов, которые инфицировали наших предков еще во времена динозавров.

Исследователи из Оксфордского университета, Центра исследований СПИДа имени Аарона Даймонда в Нью-Йорке и Института Рейга в Бельгии хотели понять, как эти древние вирусы попали в геномы хозяев в таком изобилии.

Команда изучила геномы 38 видов млекопитающих, включая мышь, крысу, летучую мышь, человека, слона и дельфина. Генетический материал всех резидентных вирусов был собран и сравнен с использованием математических моделей.

Результаты показали, что одна конкретная группа вирусов утратила способность инфицировать новые клетки. Их генетический материал по-прежнему может амплифицироваться, но весь жизненный цикл вируса проходит в пределах одной клетки. За этим изменением последовало драматическое размножение генетического материала вируса внутри геномов.

Сравнение со всеми другими вирусами в геномах показало, что это универсальное явление: потеря способности к межклеточному распространению связана с примерно 30-кратным увеличением обилия вируса в геноме.

Эта картина напоминает вспышки эпидемий, когда небольшая доля инфицированных людей часто ответственна за большую часть распространения инфекционного агента. Их называют «суперраспространителями».

По словам ведущего автора, доктора Гикиса Магиоркиниса из Оксфордского университета: «Мы знаем, что большая часть "темной материи" в нашем геноме играет по своим собственным правилам, подобно эпидемии инфекционного заболевания, но в масштабе миллионов лет».

Роберт Белшоу, руководивший исследованием, поясняет: «Мы подозреваем, что эти вирусы были вынуждены сделать выбор: либо сохранить свою "вирусную" сущность и распространяться между животными и видами, либо "поселиться" в одном геноме и затем массово распространиться внутри него. Это история эпидемии внутри генома каждого животного, история, которая длится уже 100 миллионов лет и продолжается сегодня».

Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.