Иногда вирус может переходить от одного вида хозяина к другому и адаптироваться к новому хозяину. Согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Pathogens, такая межвидовая передача происходит чаще, чем ожидалось, и она может играть гораздо большую роль в эволюции вируса, чем считалось ранее..
Понимание того, как развиваются вирусы и как часто они переходят на новых хозяев, важно для изучения возникающих вирусных заболеваний. Ученые выдвинули гипотезу, что вирусы обычно расходятся вместе со своими хозяевами, образуя новые виды вирусов по мере того, как их хозяева эволюционируют в новые виды. Предполагалось, что межвидовые скачки относительно редки и вносят меньший вклад в эволюцию вируса.
Чтобы лучше понять, как эволюционируют вирусы, Джемма Геогеган из Сиднейского университета, Австралия, и ее коллеги сравнили эволюционную историю вирусов и видов-хозяев. Предыдущие исследования были сосредоточены на узких группах вирусов; чтобы получить более широкую картину, команда Джогегана изучила 19 семейств вирусов, которые заражают различных хозяев, включая млекопитающих, птиц, рептилий, земноводных, рыб, растения и насекомых.
Исследователи начали с ветвящихся «древовидных» диаграмм, которые иллюстрировали эволюционную историю каждого семейства вирусов и их видов-хозяев. Подобно генеалогическим деревьям, эти эволюционные деревья прослеживают происхождение видов от общих предков, которые позже превратились в новые виды.
Затем ученые использовали ранее разработанный метод для сравнения эволюционных деревьев вирусов и хозяев. Метод измеряет сходство между деревьями; ко-дивергенция приводит к тому, что деревья хозяина и вируса имеют схожие схемы ветвления, поскольку вирус развивается вместе с хозяином. Между тем межвидовые скачки приводят к появлению непохожих деревьев хостов и вирусов, поскольку новые вирусы развиваются и переходят от хоста к хосту.
Ученые обнаружили, что межвидовая передача играет центральную роль в эволюции всех 19 семейств вирусов, в то время как совместная дивергенция встречается относительно редко. Межвидовые прыжки были особенно часты в семействах вирусов, чей генетический материал закодирован в РНК, а не в ДНК. Результаты также показали, какие семейства вирусов могут с большей вероятностью переходить от хозяев и эволюционировать, чтобы заразить новые виды.
«Важным выводом из нашей работы является то, что чем больше новых вирусов мы обнаруживаем, тем больше примеров прыгающих видов мы, вероятно, увидим», - сказал руководитель проекта профессор Эдвард Холмс из Сиднейского университета. «Прыгание хозяев - это то, как многие РНК-вирусы живут своей жизнью», - продолжил он.