Древние микробы дают представление о том, как развивалась сложная жизнь
Новое исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает удивительный поворот в эволюционной истории сложной жизни. Исследователи из Лондонского университета королевы Марии обнаружили, что одноклеточный организм, близкий родственник животных, несет в себе остатки древних гигантских вирусов, вплетенных в его собственный генетический код. Это открытие проливает свет на то, как сложные организмы могли приобрести некоторые из своих генов, и подчеркивает динамическое взаимодействие между вирусами и их хозяевами.
Исследование было сосредоточено на микробе под названием Amoebidium, одноклеточном паразите, встречающемся в пресноводной среде. Анализируя геном Amoebidium , исследователи под руководством Алекса де Мендосы Солера, старшего преподавателя Школы биологических и поведенческих наук королевы Марии, обнаружили удивительное изобилие генетического материала, происходящего от гигантских вирусов — некоторых из самых крупных вирусов, известных науке. Эти вирусные последовательности были сильно метилированы, химическая метка, которая часто заглушает гены.
«Это как обнаружить троянских коней, прячущихся внутри ДНК амебидия», — объясняет де Мендоса Солер. «Эти вирусные вставки потенциально опасны, но амебидиум, похоже, держит их под контролем, химически подавляя их».
Затем исследователи изучили, насколько широко распространенным может быть это явление. Они сравнили геномы нескольких изолятов Amoebidium и обнаружили значительные различия в вирусном содержании. Это говорит о том, что процесс вирусной интеграции и подавления является непрерывным и динамичным.
«Эти результаты бросают вызов нашему пониманию взаимоотношений между вирусами и их хозяевами», — говорит де Мендоса Солер. «Традиционно вирусы рассматриваются как захватчики, но это исследование предполагает более сложную историю. Вирусные вставки могли сыграть роль в эволюции сложных организмов, снабдив их новыми генами. И это стало возможным благодаря химическому укрощению ДНК этих захватчиков».
Более того, результаты исследований Amoebidium предлагают интригующие параллели с тем, как наши собственные геномы взаимодействуют с вирусами. Подобно Amoebidium, у людей и других млекопитающих есть остатки древних вирусов, называемых эндогенными ретровирусами, интегрированные в их ДНК.
Хотя эти остатки ранее считались неактивной «мусорной ДНК», некоторые из них теперь могут быть полезными. Однако, в отличие от гигантских вирусов, обнаруженных в Amoebidium, эндогенные ретровирусы намного меньше, а человеческий геном значительно больше. Будущие исследования могут изучить эти сходства и различия, чтобы понять сложное взаимодействие между вирусами и сложными формами жизни.