Учёные раскрыли историю древних вирусов возрастом до 30 миллионов лет

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили свидетельства глобального распространения древней группы ретровирусов, которые поразили предков примерно 28 из 50 современных видов млекопитающих 15–30 миллионов лет назад.

Ретровирусы широко распространены в природе и включают вирусы иммунодефицита человека (HIV-1 и -2). Результаты исследования конкретной группы этих вирусов, названной ERV-Fc, которые будут опубликованы в журнале eLife, показывают, что они инфицировали широкий круг хозяев, включая виды столь разные, как хищники, грызуны и приматы.

Распространение ERV-Fc среди этих древних млекопитающих указывает, что вирусы проникли на все континенты, кроме Антарктиды и Австралии, и перешли от одного вида к другому более 20 раз.

Исследование также отодвигает происхождение ERV-Fc как минимум к началу олигоценовой эпохи — периода резких глобальных изменений, отмеченных, в частности, похолоданием, которое привело к ледниковым периодам.

«Вирусы существуют миллиарды лет и встречаются везде, где есть жизнь. Следовательно, они оказывают значительное влияние на экологию и эволюцию всех организмов, от бактерий до человека», — говорит соавтор Уэлкин Джонсон.

«К сожалению, вирусы не оставляют окаменелостей... Однако за миллионы лет вирусные генетические последовательности накапливаются в геномах ДНК живых организмов... и могут служить молекулярными "окаменелостями"».

Используя такие «ископаемые» остатки, команда попыталась раскрыть естественную историю ERV-Fc. Для этого они:

1. Провели исчерпывающий поиск последовательностей ERV-Fc в базах данных геномов млекопитающих.
2. Восстановили последовательности белков вирусов, которые колонизировали предков каждого вида.
3. Использовали эти последовательности для восстановления эволюционной истории и взаимосвязей вирусов ERV-Fc.

Исследование также позволило выявить закономерности эволюционных изменений в генах этих вирусов, отражающие их адаптацию к разным видам млекопитающих-хозяев. Учёные обнаружили, что эти вирусы часто обменивались генами друг с другом и с другими вирусами, что указывает на значительную роль генетической рекомбинации в их эволюционном успехе.

«Геномы млекопитающих содержат сотни тысяч древних вирусных окаменелостей, подобных ERV-Fc. Теперь задача состоит в том, чтобы использовать древние вирусные последовательности для взгляда в прошлое, что может оказаться полезным для прогнозирования долгосрочных последствий новых возникающих вирусных инфекций», — говорит ведущий автор Уильям Э. Дил.

Такой метод позволит лучше понять, когда и почему появляются новые вирусы и как длительный контакт с ними влияет на эволюцию организмов-хозяев.