Направи дарение на училище!

Ретровирусите вероятно са в процес на еволюция от около половин милиард години насам, което прави тази група от вируси с медицинско и икономическо значение пет пъти по-стара, отколкото учените предполагаха.

Находката, която се базира на анализ, публикуван в „Нейчър Къмюникейшънс” от 10 януари, насочва вниманието към движението на ретровирусите и техните гръбначни гостоприемници от океана към сушата. Съществува вид ретровирус, т.нар. пенести вируси, които инфектират животни като лемурите и някои рибни представители. С помощта на нови математически техники е изчислена тяхната възраст, и е открито, че ретровирусите се зараждат преди около 460-550 милиона година.

Съавторът Арис Кацуракис, който е палеовирусолог в Оксфорд, споделя: „Тези вируси са стари като самите гръбначни, и са по-стари от кой да е друг вирус, за който знаем каквото и да било”.

Майкъл Уоробей от Аризонския университет в Тъксън казва: „Можеше да се види внезапното развитие в ретровирусите за кратки периоди от време, но сега вече имаме ново доказателство, че те съществуват от стотици милиони години. Използваме пределите на нашите възможности, за да определим тяхната възраст.”

Разбери повече за БГ Наука:

***

Назад във времето:
Много вируси внедряват копия от генома си в ДНК-то на гостоприемника си, а ретровирусите са особено „сръчни” в тази дейност. Ако гостоприемникът предаде вирусния геном на потомството си, вирусът става част от генетичния код на животното. Учените напасват все повече животински геноми и откриват нарастващ брой от тези ретровируси. Около 8% от човешкия геном се състои от ретровирусни елементи, въпреки че случайните мутации ги правят, в голямата си част, инертни.

По-рано Кацуракис установява, че ретровирусите са инфектирали бозайници от поне 100 милиона години, а според изследване от 2012 г. може би още преди това. За да уреди този въпрос, той се насочва към пенестите вируси. Името им идва от това, че карат инфектираните клетки да изглеждат все едно са в сапунена вана. Те поразяват животни с различен произход. Така пенестите вируси стават идеални за изучаване на древната история на ретровирусите, тъй като историята им може да се проследи у много групи животни посредством следите от гените им в геномите на гостоприемниците.

Обикновено учените правят еволюционно дърво като използват мутациите, за да определят кога най-назад във времето два организма са имали общ прародител. Колкото повече мутации има, толкова повече време е изминало от разклоняването на двата вида. Но Кацуракис се сблъсква с проблем, когато се опитва да намери следи от пенести вируси в 36 родословия на различни влечуги и земноводни, чиито прародители са може би първите животни с инфекции от ретровируси.

Проследяването на мутациите

Когато учените изучават еволюирането на вирусите за дълги периоди от време, те виждат, че математическите формули за изчисляването на темповете на мутиране карат тази еволюция да изглежда сякаш се е забавила. На практика вирусите се развиват със същите темпове за кой да е времеви период. Така че Кацуракис създава математическа формула, която му помага да отчете явната разлика в еволюционните темпове на вирусните гени за дълги периоди от време. С този анализ Кацуракис и съмишленикът му Пакорн Айеусакун, палеовирусолог от Оксфорд, откриват, че ретровирусите датират от дните, когато животните изплуват от океана и се преместват на сушата.

Майкъл Емърман, ретровирусолог от Сиатъл, казва, че за да се разбере еволюцията на вирусите и гръбначните животни, е необходимо да се знае повече за заключените в геномите ретровируси.

Когато сравняват различните вируси в геномите на различните видове, изследователите узнават повече за възникването на новите видове. Той казва: „Това е много хубава разработка, която използва факта, че почти всяко животно има ретровирус, и еволюцията им е протекла заедно с тези вируси. Не може да се изучава еволюцията на видовете без еволюцията на техните патогени.”

Превод: Александър Бахнев

Източник: Nature

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!