Ретровирусы, к которым относится вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), широко распространены в природе. В отличие от других вирусов, которые обычно не оставляют физических следов своего существования, ретровирусы включают в свой жизненный цикл этап, на котором их генетический материал интегрируется в геном их хозяина. Эта интеграция создала генетическую летопись окаменелостей вымерших ретровирусов, которая сохраняется в геномах современных организмов.В статье в журнале eLife исследователи из Университета Рокфеллера и Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI), США, решили выяснить, как можно было уничтожить исчезнувшие вирусные линии.
Для этого они проанализировали ретровирусные окаменелости, оставленные человеческим эндогенным ретровирусом T (HERV-T), который реплицировался у наших предков-приматов примерно 25 миллионов лет, прежде чем он был уничтожен примерно 11 миллионов лет назад.Работая с Робертом Гиффордом из Университета Глазго, команда сначала составила почти полный каталог окаменелостей HERV-T в геномах обезьян старого мира. Затем они реконструировали белок внешней оболочки ретровируса HERV-T — тип белка, который позволяет частице вируса связываться с клетками и запускать цикл репликации вируса.«Наш анализ сначала показал, что HERV-T, вероятно, использовал белок клеточной поверхности под названием MCT-1 для связывания с клетками и заражения древних приматов старого мира», — говорит первый автор Дэниел Бланко-Мело, проводивший исследование в Университете Рокфеллера. но сейчас работает научным сотрудником в Медицинской школе Икана на горе Синай, Нью-Йорк.
Затем мы идентифицировали один конкретный ископаемый ген HERV-T в геноме человека, который кодирует неожиданно хорошо сохранившийся белок оболочки. Этот ген отсутствовал в геномах негоминидных приматов, но был интегрирован в геном предков гоминидов примерно от 13 до 19 миллионов человек. "Взятые вместе, эти результаты предполагают сценарий, при котором HERV-T начал проникать в зародышевые линии приматов (ряд клеток, которые, как считается, продолжаются через последовательные поколения организма), используя MCT-1 в качестве рецептора. Гоминиды-предки позже разработали защитный механизм, с помощью которого они переключили ген HERV-T, чтобы он служил антивирусным геном против самого себя.
«Вообще говоря, это исследование показывает, как анализ вирусных окаменелостей может дать глубокое понимание событий, произошедших в далеком прошлом», — говорит старший автор Пол Биениас, исследователь HHMI и профессор ретровирологии в Университете Рокфеллера. «В частности, он представляет собой пример того, как сами вирусы могут предоставить генетический материал, который животные используют для борьбы с ними, что иногда приводит к их собственному исчезновению».