Зубчатые киты миллионы лет выживают без ключевых противовирусных белков

Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета установили, что зубатые киты лишены функциональных генов Mx. Это удивительное открытие, поскольку все 56 других изученных млекопитающих обладают этими генами для борьбы с вирусами, такими как ВИЧ, корь и грипп.

Современные зубатые киты, включая дельфинов, косаток и кашалотов, унаследовали нефункциональные копии генов Mx1 и Mx2, что кардинально изменило их иммунную систему. Основная роль этих генов — производство белков, борющихся с вирусными инфекциями. Исследователи надеются, что понимание этой загадочной генетической аномалии поможет сохранить этих китообразных, которые сталкиваются с массовой гибелью.

Двойная стратегия подтверждения

Команда сравнила геномы 60 млекопитающих, включая четыре вида зубатых китов, одного усатого кита и десятки родственных видов, таких как коровы и люди. Анализ показал, что гены Mx «полностью испорчены» только у зубатых китов.

Учёные выявили различные мутации в генах Mx1 и Mx2, включая делеции участков генов и последовательности, преждевременно обрывающие синтез белка. Все другие изученные млекопитающие имели нормальные гены Mx.

Для подтверждения исследователи также провели транскриптомный анализ. Они изучили РНК двух зубатых китов, усатого кита и двух близкородственных видов. Результаты показали, что из повреждённых локусов генов у зубатых китов не производится функциональная РНК Mx.

Этот двойной подход позволил с уверенностью утверждать, что белки Mx больше не существуют у зубатых китов.

Интригующая гипотеза

Исследователей особенно заинтересовало геномное различие между зубатыми и усатыми китами, имеющими общего предка.

Наиболее вероятный сценарий заключается в том, что общий предок зубатых китов потерял оба гена Mx вскоре после разделения линий усатых и зубатых китов около 33–37 миллионов лет назад.

Существует гипотеза, что этот предок столкнулся с опасным вирусом, который использовал гены Mx1 и Mx2. Выбор был таков: потерять оба гена или погибнуть. Хотя это нельзя утверждать наверняка, гипотеза основана на том, как некоторые современные вирусы эксплуатируют гены Mx.

Надежда учёных заключается в том, что это открытие вдохновит других исследователей на изучение иммунной системы зубатых китов: является ли она ослабленной или же у китов развились компенсаторные мутации. Это понимание может в конечном итоге помочь в борьбе с человеческими болезнями, такими как аутоиммунные расстройства.