Исследование добавляет доказательств, что вирусы — живые
Новый анализ поддерживает гипотезу о том, что вирусы являются живыми организмами, имеющими долгую общую эволюционную историю с клетками. Исследование предлагает первый надежный метод для отслеживания эволюции вирусов до времени, когда ни вирусы, ни клетки не существовали в формах, известных сегодня.
Проблема классификации
Вирусы до сих пор было сложно классифицировать. В своем последнем отчете Международный комитет по таксономии вирусов признал лишь 7 порядков вирусов, основанных на их форме, размере, генетической структуре и способе размножения. Только 26 из 104 вирусных семейств были отнесены к какому-либо порядку.
Новый подход: анализ белковых "складок"
Исследование сосредоточилось на анализе белковых структурных доменов — "складок" (folds), — закодированных в геномах всех клеток и вирусов. Эти трёхмерные структуры являются лучшими маркерами древних эволюционных событий, чем генетические последовательности, которые мутируют слишком быстро.
Ученые проанализировали все известные складки у 5080 организмов, включая 3460 вирусов. Они выявили:
- 442 белковые складки, общие для клеток и вирусов.
- 66 складок, уникальных для вирусов.
Ключевые выводы
- Вирусы в "древе жизни": Наличие множества общих с клетками черт позволяет построить единое древо жизни, включающее вирусы.
- Вирусы — не просто "осколки" клеток: Обнаружены генетические последовательности, уникальные для вирусов и не встречающиеся у клеток. Это опровергает гипотезу, что вирусы просто захватили весь свой генетический материал у клеток.
- Происхождение: Данные свидетельствуют, что вирусы произошли от множества древних клеток с сегментированными РНК-геномами и сосуществовали с предками современных клеток.
- Эволюция паразитизма: Позднее большинство вирусов приобрело способность формировать белковые капсиды, что позволило им распространяться вне клетки-хозяина. Уникальные для вирусов складки как раз формируют эти капсиды.
Аргументы в пользу "живости" вирусов
- Гигантские вирусы: Открытие мимивирусов с огромными размерами и геномами, сопоставимыми с бактериальными, бросило вызов традиционным представлениям. Некоторые из них даже имеют гены, необходимые для трансляции (синтеза белка).
- Облигатный паразитизм: Многие признанные живые организмы (например, внутриклеточные бактерии или облигатные паразитические грибы) также полностью зависят от хозяина для завершения жизненного цикла, как и вирусы.
Как сказал руководитель исследования Густаво Каэтано-Аноллес: "Вирусы теперь заслуживают места на древе жизни. Очевидно, что вирусы — нечто гораздо большее, чем мы думали".