Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги? | страница 128



. Совместное культивирование проб воды с различными видами акантамеб было продолжено, благодаря чему были обнаружены новые гигантские вирусы: Marseillevirus был обнаружен в воде башенного охладителя в Париже, а Lausanevirus – в пробах воды из реки Сены. Стало очевидно, что гигантские вирусы одноклеточных эукариот обильно представлены во всех наших экосистемах.

Ученые, идентифицировавшие чилийский мегавирус, обнаружили его в столбе океанской воды. После этого они решили исследовать также и отложения морского дна, предположив, что в них концентрация потенциальных эукариотических клеток-хозяев будет выше. В 2013 году ученые опубликовали отчет о полученных результатах (Philippe et al., 2013): они обнаружили два новых «пандоравируса», которые были выделены из донных морских отложений в прибрежных водах Центральной Чили, а также из отложений пресноводного водоема в Австралии. Геномы включали 1,9 и 2,5 миллиона пар оснований, что больше геномов некоторых паразитирующих эукариот; больший из этих двух вирусов – Pandoravirus Salinas кодирует 2500 белков. Поразительно, но 93 % из них – это темная материя. Ни один из этих вирусов предполагаемого нового рода не имел никакого филогенетического сходства с вирусами других семейств, включая Mimiviridae. Эти наблюдения замечательны, но одновременно и очень полезны, ибо проливают свет на скудость наших знаний о мире вирусов и микроорганизмов.

Вирофаги: блоха на блохе

Mimiviridae и Marseilleviridae – новые семейства, пополнившие ряды ядерно-цитоплазматических крупных ДНК-содержащих вирусов, которые, вероятно, произошли от одного общего предка. Это положение подтверждается филогенетической реконструкцией гипотетического общего предкового вируса, в ходе которой были выделены и идентифицированы около сорока ядерных генов (Yutin et al., 2009). Эти гены по большей части расположены в некоторых ядерно-цитоплазматических крупных ДНК-содержащих вирусах и обеспечивают фундаментальные функции, лежащие в основе способа существования невероятно разнообразного царства вирусов. Размеры их геномов варьируют в широчайших пределах – от 0,2 до 1,25 миллиона пар оснований; при этом молекулы ДНК могут быть линейными или кольцевыми, а реплицироваться вирусы могут как в цитоплазме, так и в ядре клетки. Хозяевами могут быть самые разные организмы – от людей и птиц до насекомых, червей, водорослей, зоопланктона и других фагоцитирующих простейших. Тем не менее все эти вирусы должны реплицировать свою ДНК и окружать капсидами свои геномы, и они делают это с помощью одного и того же набора инструментов, закодированных набором ядерных генов; во всей группе ядерно-цитоплазматических крупных ДНК-содержащих вирусов только пять генов обнаруживаются у всех представителей этого класса вирусов. В этом отношении у них много общего с вирусами герпеса, у которых тоже есть основополагающий набор ядерных генов. Ядерные гены вирусов герпеса дополняются вспомогательными генами, которые сообщают функциям вируса многие дополнительные свойства, обеспечивающие взаимную адаптацию вирусов и хозяев. Эта особенность характерна и для поксвирусов, которые сами являются ядерно-цитоплазматическими крупными ДНК-содержащими вирусами, обладающими разнообразными генами, влияющими на проникновение вирусов в организмы разных хозяев и обеспечивающими взаимодействие вирусов с ними. Размер генома крупнейшего мимивируса приблизительно в десять раз превосходит геном мельчайшего поксвируса, который кодирует всего 130 генов. Таким образом, гигантские вирусы могут позволить себе роскошь в высшей степени гибкого генома с огромным адаптивным потенциалом.