Ученые выяснили, как наши предки уничтожили древний ретровирус около 11 миллионов лет назад.
Ретровирусы, в том числе вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), широко распространены в природе. В отличие от других вирусов, которые обычно не оставляют физических следов своего существования, ретровирусы включают этап своего жизненного цикла, когда их генетический материал интегрируется в геном хозяина. Эта интеграция создала генетическую летопись окаменелостей вымерших ретровирусов, которая сохранилась в геномах современных организмов.
В статье для журнала eLife исследователи из Университета Рокфеллера и Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) в США решили выяснить, как можно было уничтожить вымершие вирусные линии. Для этого они проанализировали ретровирусные окаменелости, оставленные эндогенным ретровирусом человека Т (HERV-T), который реплицировался у наших предков-приматов примерно 25 миллионов лет, прежде чем он был искоренен около 11 миллионов лет назад..
Работая с Робертом Гиффордом из Университета Глазго, команда впервые составила почти полный каталог окаменелостей HERV-T в геномах обезьян Старого Света. Затем они реконструировали белок внешней оболочки ретровируса HERV-T - тип белка, который позволяет вирусной частице связываться с клетками и запускать цикл репликации вируса.
«Наши анализы сначала показали, что HERV-T, вероятно, использовал белок клеточной поверхности, называемый MCT-1, для связывания с клетками и заражения древних приматов Старого Света», - говорит первый автор Даниэль Бланко-Мело, который провел исследование. учится в Университете Рокфеллера, но в настоящее время является исследователем с докторской степенью в Медицинской школе Икана на горе Синай, Нью-Йорк.
Затем мы идентифицировали один конкретный окаменелый ген HERV-T в геноме человека, который кодирует неожиданно хорошо сохранившийся оболочечный белок. Этот ген отсутствовал в геномах негоминидов, но был интегрирован в геном предков гоминидов. примерно от 13 до 19 миллионов лет назад. Мы полагаем, что его функция могла измениться примерно в это время, чтобы он мог блокировать инфекцию, вызывая истощение МСТ-1 с клеточных поверхностей».
В совокупности эти результаты предполагают сценарий, при котором HERV-T начал проникать в зародышевые линии приматов (ряды клеток, которые рассматриваются как продолжающиеся в последовательных поколениях организма), используя MCT-1 в качестве рецептора. Позже предки гоминидов развили защитный механизм, посредством которого они переключили ген HERV-T, чтобы он служил противовирусным геном против самого себя.
«Вообще говоря, это исследование показывает, как анализ вирусных окаменелостей может дать глубокое представление о событиях, которые произошли в далеком прошлом», - говорит старший автор Пол Бениас, исследователь HHMI и профессор ретровирусологии в Рокфеллеровском университете.«В частности, это представляет собой пример того, как сами вирусы могут обеспечивать генетический материал, который животные используют для борьбы с ними, что иногда приводит к их собственному вымиранию».