Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги? | страница 127
Рауль быстро связался с Жаном-Мишелем Клаври, работавшим там же, в Марселе, и попросил его секвенировать геном мимивируса и опубликовать полученные данные (La Scola et al., 2003; Raoult et al., 2004). Величина ДНК-генома мимивируса потрясала воображение – геном содержал 1,81 миллиона пар оснований и кодировал около 1000 генов. Геном мимивируса превышает размерами геномы многих бактерий и содержит множество неизвестных генов, почти половину которых биологи не смогли опознать. Остались неизвестными и их функции. Интересно, что в составе генома были обнаружены гены, родственные клеточным генам и обычно не встречающиеся у вирусов. Геном содержал разнообразные гены, определяющие клеточные метаболические функции, а некоторые гены являлись частью механизма клеточной трансляции белка, в частности несколько транспортных РНК и синтазы аминоацил-тРНК. Это функции, которые все прочие вирусы заимствуют у клетки-хозяина (некоторые крупные ДНК-содержащие вирусы содержат гены транспортной РНК, но ни один из них не кодирует ферменты, участвующие в трансляции белка). Мимивирус оказался весьма странным зверем. Тем не менее при инфицировании простейшего животного Acanthamoeba polyphaga в его культуре мимивирус повел себя как настоящий вирус. Сразу же после инфицирования последовала эклиптическая фаза (период, в течение которого не обнаруживаются дочерние инфекционные вирусные частицы) и осуществление каскада экспрессии генов, синтез белка, а затем репликация вирусной ДНК, после чего наблюдалось взрывоподобное высвобождение вируса в течение двадцати четырех часов.
Большие и очень большие
Открытие мимивируса акантамебы побудило вирусологов заново исследовать разнообразные экосистемы в поисках подобных вирусов. Методами вирусной метагеномики обнаружить их не удалось, но этому есть простое объяснение. Во всех прежних поисках вирусов в окружающей среде пробы предварительно пропускали через фильтры с размером пор в 0,2 микрона. В конце концов, того требовало каноническое определение вируса. Хозяевами первого мимивируса оказались простейшие, такие как акантамеба, поэтому ученые в первую очередь принялись исследовать водные экосистемы. От миллиона до триллиона вирусных частиц, которые обычно обнаруживаются в фильтратах океанической воды, не были гигантскими вирусами, поэтому потребовалось более пристальное изучение. Первое указание на то, что океаническая вода может быть богатым источником новых гигантских вирусов, появилось после повторного анализа проб, собранных во время экспедиции «Сорсерер-2», в ходе которой ученые не ограничились размером фильтра 0,2 микрона (Rusch et al., 2007). Большая часть нуклеотидных последовательностей, собранных учеными, была обнаружена во фракции морской воды, пропущенной через фильтр с порами 0,8 микрона. Эти последовательности задерживались фильтром с порами 0,1 микрона. Большая часть этих последовательностей ДНК имела бактериальное происхождение, но в 3 % случаев ДНК имела вирусное происхождение (Williamson, Rusch et al., 2008). Повторный анализ этого большого набора данных (в нем оказалось 4,9 миллиарда связанных нуклеотидов) позволил выявить множество генных последовательностей, которые прежде считали темной материей, и, как оказалось, эти последовательности были сходными с последовательностями генома мимивируса (Monier, Claverie, Ogata, 208). Очень скоро ученым удалось идентифицировать множество сородичей мимивируса (Colson et al., 2012). Это были мамавирус, терра-2, муму, курдо-11 и самый крупный из обнаруженных к тому времени вирусов Megavirus chilensis. В этом обнаруженном у берегов Чили вирусе культивированном в организме пресноводной амебы, был обнаружен геном величиной 1,25 миллиона пар оснований, кодирующий 1120 белков. Более дальний родственник, названный Кро-V (Cafeteria roenbergensis virus), был обнаружен в представителе морского зоопланктона