Многочастные вирусы ведут странный образ жизни. Их геном разбит на разные вирусные частицы, которые, в принципе, размножаются независимо. Однако для завершения цикла репликации требуется полный геном, так что для персистирующей инфекции хозяина требуется одновременное присутствие всех типов частиц. Происхождение многокомпонентных вирусов представляет собой эволюционную загадку. Помимо того, почему они могут вести такой дорогостоящий образ жизни, самое интересное в них то, что почти все известные многокомпонентные вирусы поражают либо растения, либо грибы - очень немногие виды вирусов заражают животных.
До сих пор большинство теоретических исследований пытались сфокусироваться на объяснении того, как можно разделить геном на разные частицы. В этой статье дается теоретическое объяснение того, почему многокомпонентные вирусы в первую очередь заражают растения.
Были предприняты большие усилия, чтобы понять механизмы, дающие многокомпонентным вирусам преимущество, которое может компенсировать их своеобразный и дорогостоящий образ жизни, и эта проблема еще не решена. Кроме того, наше понимание того, почему большинство многокомпонентных вирусов заражают только растения, ограничено. В недавней работе, опубликованной в Physical Review Letters, Петтер Холм из World Research Hub Initiative, Tokyo Tech и его коллеги из Китая и США объяснили, почему многокомпонентные вирусы в первую очередь поражают растения. В своей работе авторы сформулировали минимальную сетевую эпидемиологическую модель.
Они использовали математические модели и компьютерное моделирование, чтобы показать, что многокомпонентные вирусы колонизируют структурированную популяцию (представляющую модели взаимодействия между растениями) с меньшим сопротивлением по сравнению с хорошо смешанной популяцией (представляющей модели взаимодействия среди животных). Таким образом, это объясняет, почему многокомпонентные вирусы заражают растения, а не животных.
Исследователи из Tokyo Tech продолжают исследовать эпидемиологию различных видов инфекционных заболеваний теоретическими методами. На данный момент их интересуют более распространенные сценарии распространения болезней, например, как грипп распространяется в городах и как его можно смягчить.