Палеовирусология
Сколько различных типов эндогенных вирусов в настоящее время находится в нашем геноме? До сих пор речь шла о том, что ретровирусы могут интегрироваться двумя путями: горизонтальным и вертикальным переносом генов. Вирусные частицы распространяются от клетки к клетке или от одного животного к другому путем горизонтального переноса генов. Кроме того, существуют вертикально переносимые ретровирусы, которые инфицируют зародышевые клетки и интегрируются в зародышевые линии. Такие вирусы в этих клетках передаются следующему поколению. Когда был секвенирован геном человека, в нем выявили не только последовательности ретровирусов, но также (ДНК) последовательности ДНК-содержащих вирусов и ДНК из РНК-содержащих вирусов – вируса болезни Борна и вируса Эбола. Обычно эти два вируса никогда не адаптируют промежуточную ДНК. Она каким-то «секретным образом превращается» в ДНК-содержащие вирусы, используя необычный механизм. Возможно, обратная транскриптаза была позаимствована внутри клетки и способствовала обратной транскрипции РНК в ДНК, чтобы РНК-содержащие вирусы в качестве ДНК-копий могли интегрироваться в геном. Как мы недавно выяснили, наши клетки полны ОТ. Они могут происходить от других ретровирусов или ретротранспозонов и становятся «заимствованными». Так в геном животных интегрируются вирусы болезни Борна и вирус Эбола. Последовательность их геномов со временем не слишком изменилась, и можно предположить, что у них есть свое предназначение. Они действительно обеспечивают защиту от новых инфекций, провоцируемую тем же вирусом путем интерференции. Вирусы болезни Борна присутствуют в виде ДНК у многих видов животных – у человека, обезьян, мартышек, слонов, лемуров, мышей, крыс и птиц, но не у лошадей. Возможно, именно так у человека сформировалась невосприимчивость: последовательности эндогенных вирусов болезни Борна обеспечивают защиту от заражения экзогенным вирусом болезни Борна. У лошадей не обнаружены эндогенные вирусы болезни Борна, и их действительно поражают экзогенные вирусы болезни Борна и даже вызывают депрессию – да, у лошадей бывает депрессия. У человека эндогенные вирусы болезни Борна экспрессируют некоторые высококонсервативные ядерные белки вируса, защищающие нас от новых вирусных инфекций. У человека депрессия имеет иные причины.
Эболавирусы можно проследить в геноме животных примерно до 40 млн лет назад. Возраст некоторых вирусов может исчисляться даже 100 млн лет. Они на удивление интактны и даже в настоящее время экспрессируют некоторые вирусные белки, связанные с современным штаммом «Заир». Вирус Эбола и марбургский вирус относятся к филовирусам (такое название они получили потому, что на снимках, сделанных при помощи электронного микроскопа, похожи на тонкие нити) и попали в геном независимо друг от друга. Филовирусы присутствуют в геноме североамериканских летучих мышей, у азиатских приматов, у южноамериканских и австралийских грызунов, а кроме того, они найдены у свиней. В отличие от вирусов болезни Борна, вирус Эбола никогда не интегрировался в геном человека, поэтому у нас нет от него защиты. С чем это связано? Возможно, эта инфекция возникла совсем недавно, поскольку, как отмечалось выше, в примере с коалами, эндогенизация требует времени. Также вполне возможно, что зародышевые клетки человека не подвержены инфицированию вирусом Эбола. Это нужно еще проверить! Отличный исследовательский проект.
Существует еще около 10 вирусов, «незаконно» проникших в геномы млекопитающих. Среди них есть даже редкие вирусы, например цирковирусы, имеющие геномы с одноцепочечной ДНК. Они часто отмечаются у свиней, куриц и голубей. Исходя из этого, можно сделать вывод, что практически все типы вирусов, имеющие разные стратегии репликации, могут стать эндогенными вирусами в геноме млекопитающих. Интеграция – предпочтительный механизм для вирусов, реплицирующихся в ядре клетки. Таким образом, интеграция вирусов в геном человека идет постоянно, при этом процесс проходит в необычных условиях и направлен на защиту хозяина.
Кроме того, виды животных с эндогенными вирусами могут продуцировать вирусы, инфицирующие другие виды животных и, возможно, вызывающие заболевания. Пытался ли кто-нибудь выяснить, может ли свиной вирус Эбола инфицировать людей? Возможно, это следовало бы проверить.
