Все семейство вирусов герпеса
Члены этого семейства являются близкородственными группами вирусов герпеса в том, что касается их генетического содержания. Геномы этих вирусов содержат около сорока общих консервативных генов, которые можно считать «ядерными генами», обеспечивающими все необходимое для базовой репликации тех элементов вирусных частиц, которые являются общими для всех представителей семейства (McGeoch, Rixon, Davison, 2006). Это самый низкий генетический общий знаменатель семейства вирусов герпеса, гены этого знаменателя составляют большинство из семидесяти или около того генов подсемейства альфа-вирусов герпеса. С другой стороны, человеческие бета-вирусы кодируют значительно больший набор генов. Например, человеческий цитомегаловирус кодирует 165 генов в геноме длиной в 230 тысяч пар оснований. Это, на самом деле, очень сложный вирус; его можно уподобить лимузину с множеством дополнительных опций. Ядерные гены дополнены более чем сотней добавочных генов. Другие семейства вирусов герпеса содержат такой же базовый набор для обеспечения распространения в организме хозяина. Эти клетки тоже должны организовать проникновение в клетку, репликацию ДНК и сборку нуклеокапсидов для того, чтобы в конце концов созреть в весьма схожие между собой морфологически вирусные частицы. Тем не менее определяемое сходство аминокислотных последовательностей между их белками было утрачено в ходе эволюции по мере дивергенции самих вирусов и их хозяев. Можно выявить только один случай сходства между их белками – для белка, участвующего в синтезе вирусного капсида. Можно полагать, что механизм упаковки вирусного ДНК-генома и сборки вирусной частицы является единственным признаком, объединяющим все семейства вирусов герпеса.
В настоящее время накапливается все больше данных о том, что сборка капсида и механизм упаковки генома всех представителей семейства вирусов герпеса имеют общее и древнее происхождение от хвостатых вирусов с двойными цепями ДНК, из которых состоит их геном, то есть от ДНК-содержащих хвостатых фагов, инфицирующих прокариотические клетки (McGeoch, Rixon, Davison, 2006; Schmid et al., 2012). Эти исследования были основаны на сравнении путей морфогенеза вирусных частиц, последовательностей аминокислот в белках и их структуры. Примечательно, что трехмерная визуализация нуклеокапсидных белковых структур фага и вируса герпеса выявляет тот факт, что их аминокислотные цепи имеют одинаковую конфигурацию (третичную структуру), несмотря на то что их разделяют миллиарды лет эволюционной истории. Иногда первое решение проблемы бывает настолько удачным, что не требует никаких улучшений. Эволюция вируса герпеса привела к определенному способу морфогенеза вирусных частиц и с тех пор не пыталась заново изобрести колесо. Пока преждевременно говорить, что вирусы герпеса являются прямыми филогенетическими потомками хвостатых ДНК-содержащих фагов. Вирусные линии обладают сверхъестественными способностями отдавать и принимать генетическую информацию, будь то гены или целые генетические модули. Тем не менее мы можем с уверенностью заключить, что последний общий предок вирусов герпеса, который, как полагают, мог существовать 400 миллионов лет назад, уже обладал таким механизмом. Либо тот вирус возник за счет видообразования от потомков хвостатого ДНК-содержащего фага, либо (не более ли это вероятно?) самостоятельная линия вирусов приобрела этот механизм с помощью горизонтального переноса генов от самого фага или от другого потомка
