Как многие уже знают, популяцию кроликов нелегко контролировать - они быстро размножаются и в результате оказывают серьезное воздействие на окружающую среду. Так было, когда европейские поселенцы завезли в Австралию дикого европейского кролика в конце 19 века. В попытке сократить размер популяции, которая к 1950 году выросла почти до миллиарда кроликов, австралийские ученые выпустили вирус миксомы - вирус, который в то время был известен как смертельный для кроликов - в популяцию кроликов, и в конечном итоге сделали то же самое для популяций. во Франции и Великобритании. Однако через некоторое время уровень смертности снизился во всех трех странах, а популяция кроликов восстановилась, но теперь они генетически более устойчивы к вирусу.
Расцененный как «один из величайших естественных экспериментов в эволюции», исследователи, естественно, хотели узнать больше, поэтому они занялись генетической основой новой адаптации кролика к этому вирусу.
В сотрудничестве с Кембриджским университетом и несколькими другими научно-исследовательскими институтами исследователи биодизайна в рамках Центра иммунотерапии, вакцин и виротерапии Гранта Макфаддена подтвердили роль конкретных генов кролика в содействии этой приобретенной устойчивости в опубликованном исследовании. в науке.
Лаборатория Макфаддена имеет многолетний опыт работы с вирусом миксомы, изучая предметы, начиная от репликации вируса в организме хозяина и заканчивая его потенциальным использованием для лечения рака. Для этого проекта им было поручено определить, ответственны ли определенные кроличьи гены, которые изменились за 70 лет воздействия вируса, за приобретенную устойчивость кроликов к вирусу.
«В каждой популяции есть кролики, которые эволюционировали в одно и то же время, но независимо друг от друга», - сказал Макфадден. «Идея заключалась в том, чтобы секвенировать примеры многих геномов кроликов из всех трех мест и посмотреть, что у них общего, и именно это привело к этому исследованию. варианты генов повлияли на этот вирус в лабораторных условиях».
В то время как кролики, которые были устойчивы к вирусу, выжили и, таким образом, были отобраны, менее патогенные вирусы также были отобраны среди вирусных популяций. Это в сочетании с тем фактом, что одна и та же тенденция наблюдалась в трех географически разных регионах мира, служит конкретным примером коэволюционных сил, действующих между вирусами и их хозяевами, и позволяет определить только генетическую основу этой адаптации. расширяет наши знания о параллельной адаптации.
Хозяин и вирус начали танцевать друг с другом генетический танец, который начался более 70 лет назад. В течение десятилетий после этого никто не знал, что это за генетический танец, но теперь мы узнали что-то новое из геномов выживших кроликов», - добавил Макфадден.
Исследователи в Великобритании несут большую ответственность за использование современной технологии секвенирования для секвенирования геномов кроликов в нынешних популяциях и сравнения их с геномами прошлых поколений, в то время как Макфадден и его лаборатория отвечали за определение того, во всех трех популяциях кроликов коррелировали с противовирусными эффектами путем тестирования вируса в клеточной культуре. Ана Лемос де Матос и Масмудур Рахман, постдоктор и адъюнкт-профессор в лаборатории Макфаддена, соответственно, отвечали за тестирование влияния этих генов на вирус миксомы..
Таким образом, исследователи смогли подтвердить роль этих генов в репликации вируса и указали на то, что отбор на более эффективный ответ интерферона как часть врожденного иммунного ответа на вирусную инфекцию в популяциях кроликов имел место.
Макфадден и его лаборатория считают, что одним из основных выводов этого исследования было доказательство того, что коэволюция происходит и может происходить быстро после новых взаимодействий вирус-хозяин.
«Это, вероятно, один из лучших примеров совместной эволюции, о которой мы знаем, когда вирус развивается, и хозяин развивается, и они развиваются согласованно друг с другом», - сказал Макфадден. «Это прекрасный пример исследования из чистого любопытства, и в будущем могут быть последствия, но с точки зрения коэволюции я не могу придумать лучшего примера на планете».