Розкрито еволюційний механізм вірусу для подолання захисту господаря

Щодня віруси знищують величезну кількість мікроорганізмів у навколишньому середовищі, що змінює потік

енергії у харчових мережах у глобальному масштабі.«Розуміння того, як віруси розвиваються та функціонують, дозволяє нам передбачити їхню роль у навколишньому середовищі та те, як вони взаємодіють зі своїми господарями», — пояснює Крістофер Беллас із Департаменту екології Університету Інсбрука. 

З лабораторних досліджень відомо, щовіруси швидко розвиваються, щоб не відставати від своїх господарів, які одночасно розвивають захист від вірусної інфекції. Ця еволюційна гонка озброєнь означає, що вони повинні залишатися в рівновазі один з одним. Це відомо як гіпотеза «Чорної Королеви» на честь персонажа з «Аліси в Країні чудес». Гіпотеза Чорної Королеви (англ. Red Queen hypothesis), також звана "Принципом Чорної Королеви", "Ефектом Чорної Королеви" або "Гонкою (Бегом) Чорної Королеви", є еволюційною гіпотезою. Вона може бути сформульована так: «Щодо еволюційної системи виду необхідні постійна зміна і адаптація, щоб підтримувати його існування в навколишньому біологічному світі, що постійно еволюціонує разом з ним».

Віруси, що вивчаються дослідницькою групою,походять з дуже незвичайних місць проживання на поверхні льодовиків і крижаних щитів - кріоконітових дірках. Ці невеликі басейни талої води на льодовиках - ідеальні місця для перевірки еволюції вірусів, тому що вони являють собою мініатюрні відтворювані спільноти мікробів, які зустрічаються на далеко розділених льодовиках по всьому світу.

Дослідження показує, що віруси льодовиків в Альпах, Гренландії і на Шпіцбергені мають геноми, які майже ідентичні в цих ізольованих місцях. Надано: Крістофер Беллас

Коли дослідники вивчили геноми вірусів зізольованих кріоконітових дір, розташованих на відстані тисяч кілометрів один від одного, вони очікували виявити, що кожен із них міститиме різні віруси, тільки віддалено пов'язані один з одним. Насправді вони виявили, що більшість бактеріальних інфекційних вірусів (бактеріофагів) практично ідентичні в Арктиці та Альпах. Однак, коли вони придивилися до своїх стабільних геномів, то побачили, що в кожному було багато невеликих ділянок, де ДНК інших родинних вірусів неодноразово змінювалися місцями рекомбінації. У кожному іншому місці віруси перетасовували гени, присутні у цих областях, що заміняються.

«Це означає, що в природному середовищіобмін генами між вірусами шляхом рекомбінації створює велику різноманітність в вірусної популяції, особливо в генах, які беруть участь у розпізнаванні та прикріпленні до різних господарів. Це, ймовірно, дає вірусам можливість швидко адаптуватися до різних господарів в навколишньому середовищі», — робить висновок Крістофер Беллас.

Читати також

Ореол Андромеди наближається до нашої галактики. Розповідаємо, чому це важливо

Симптоми коронавируса у дітей. На що варто звернути увагу?

Розроблена унікальна молекула для зберігання сонячної енергії