Новое исследование, проведенное исследователями из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Медицинской школы Университета Суонси, расширяет наши знания о вирусах - в море и на суше - и их способности вызывать опасные для жизни заболевания. Их результаты, в которых исследуются недавно идентифицированные гены, переносимые загадочными «гигантскими» вирусами, могут представлять собой потенциальные новые мишени для лекарств для гигантских вирусов, связанных с заболеваниями человека. Работа опубликована на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Международная команда исследователей изучила более 8 000 геномов вирусов и обнаружила, что многие недавно обнаруженные гигантские вирусы содержат несколько генов для типа фермента, называемого цитохромом P450. Ферменты Р450 распространены у животных, растений и бактерий, но обнаружение их в новых вирусах является неожиданным. До появления гигантских вирусов никогда не предполагалось, что вирусы могут иметь такие гены.
«Это чрезвычайно интересное открытие», - говорит биолог Джон Стегеман, старший автор статьи и директор Центра океанов и здоровья человека в Вудс-Хоул при WHOI. «У животных ферменты P450 метаболизируют лекарства, вырабатывают стероидные гормоны и защищают от загрязняющих веществ. Нам еще предстоит выяснить, что они делают с этими вирусами, но, несомненно, они уникальны, в отличие от P450 в любом другом организме».
Ферменты P450, которые составляют одно из крупнейших известных суперсемейств ферментов, также могут иметь важное значение для понимания химических эффектов как в море, так и в процессах заболеваний человека.
«Мы знаем, что некоторые гигантские вирусы могут быть связаны с некоторыми формами пневмонии, поэтому лучшее понимание их поможет нам разработать способы борьбы с этими вирусами», - объясняет Дэвид Лэмб, ведущий автор из Медицинской школы Университета Суонси. в Уэльсе, который работал над исследованием во время работы в WHOI на стипендию Фулбрайта.
«P450 могут представлять собой лекарственные мишени для гигантских вирусов, которые, как считается, вызывают некоторые виды пневмонии», - говорит Стегеман.
Нахождение генов и ферментов P450 в различных вирусах открывает новое окно в эволюции этих важных ферментов, что может помочь в понимании биологии и происхождения самих гигантских вирусов, что в настоящее время неизвестно и горячо обсуждается. Стегеман говорит.
Вирусы являются самыми многочисленными биологическими «сущностями» на Земле, хотя гигантские вирусы не были известны до 2003 года, когда был обнаружен вирус, достаточно большой, чтобы его можно было увидеть в световой микроскоп. В этом первом гигантском вирусе было идентифицировано более 1000 генов; для сравнения, вирус гриппа имеет 14 генов. С тех пор во всем мире были обнаружены дополнительные гигантские вирусы с гораздо большим количеством генов и P450, некоторые из которых содержат почти 3000 генов. Все чаще гигантские вирусы находят в океанах, в том числе в морских глубинах.
Джед Голдстоун (WHOI) и Алек Фоллмер (Калифорнийский университет в Ирвине) являются ведущими авторами вместе с Лэмбом. Среди дополнительных соавторов: Эндрю Уоррилоу, Клэр Прайс и Стивен Келли (Медицинская школа Университета Суонси); Мари Тру и Том Поулос (Калифорнийский университет в Ирвине); и Дэвид Нельсон (Университет Теннесси).
Исследование было поддержано стипендией Фулбрайта США и Великобритании, грантами Королевского общества, исследовательской программы Суперфонда Бостонского университета, Европейского фонда регионального развития и проекта правительства Уэльса, а также грантами Национального института здравоохранения и Национального научного фонда. Центр океанов и здоровья человека Вудс-Хоул.