Ископаемые вирусы раскрыли, как предки человека могли победить древнюю инфекцию

Учёные выяснили, как предки человека могли уничтожить древний ретровирус около 11 миллионов лет назад.

Ретровирусы, к которым относится вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), широко распространены в природе. В отличие от других вирусов, они оставляют физический след своего существования, интегрируя свой генетический материал в геном хозяина. Это создало генетическую летопись ископаемых ретровирусов, сохранившуюся в геномах современных организмов.

Исследователи из Университета Рокфеллера и Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI), США, решили выяснить, как могли быть уничтожены вымершие вирусные линии. Для этого они проанализировали ископаемые остатки человеческого эндогенного ретровируса T (HERV-T), который реплицировался у приматов около 25 миллионов лет, пока не был уничтожен примерно 11 миллионов лет назад.

Команда совместно с Робертом Гиффордом из Университета Глазго составила почти полный каталог ископаемых HERV-T в геномах обезьян и человекообразных обезьян Старого Света. Затем они реконструировали белок внешней оболочки этого ретровируса, который позволяет вирусной частице связываться с клетками и начинать цикл репликации.

Анализ показал, что HERV-T, вероятно, использовал для заражения клеточный поверхностный белок MCT-1. Учёные также обнаружили в человеческом геноме одну конкретную ископаемую последовательность HERV-T, кодирующую неожиданно хорошо сохранившийся белок оболочки. Этот ген отсутствовал в геномах негоминидных приматов, но был интегрирован в геном предка гоминид 13–19 миллионов лет назад.

Исследователи полагают, что примерно в это время функция этого гена изменилась: он стал блокировать инфекцию, вызывая истощение MCT-1 с поверхности клеток.

Эти данные вместе предполагают сценарий, в котором HERV-T начал проникать в зародышевые линии приматов, используя MCT-1 в качестве рецептора. Позднее предки гоминид развили защитный механизм, превратив ген HERV-T в противовирусный ген, работающий против самого вируса.

Это исследование показывает, как анализ вирусных ископаемых может дать богатую информацию о событиях далёкого прошлого. В частности, оно представляет пример того, как сами вирусы могут предоставить генетический материал, который животные используют для борьбы с ними, иногда приводя к их собственному вымиранию.