Микробиологи из Токийского научного университета выделили фуртивовирус из речной воды и сразу столкнулись со сложностями при его идентификации. Гигантские вирусы привлекают внимание науки своими огромными и сложными геномами, которые резко выделяют их на фоне обычных вирусных частиц. Изучая новый объект, исследователи пришли к выводу, что он заслуживает выделения в отдельное семейство, которое предложили назвать Manesviridae.
Гигантский вирус прорывается в клеточное ядро и использует изощренную стратегию размножения
Японские ученые обнаружили новый вид гигантского вируса, получивший название фуртивовирус, который размножается уникальным, ранее не наблюдавшимся способом. Находка, сделанная в реке Инасегава, может стать ключом к разгадке происхождения клеточного ядра у сложных организмов. Этот вирус занимает промежуточное положение между известными группами патогенов и буквально взламывает ядерную оболочку клетки-хозяина для копирования своего генома.
Гигантские вирусы получили такое название из-за размера своего генома, который больше чем у некоторых бактерий. Tumeggy/Science Photo Library/Getty Images
Что скрывают гиганты микромира. Гигантские вирусы, открытые в начале XXI века, перевернули представления о границах живого. Некоторые из них, такие как пандовирусы, превосходят по размерам многие бактерии и обладают тысячами генов, большая часть которых не встречается больше ни у одного организма на Земле. У них находят элементы собственной иммунной системы и даже аппарат для синтеза белка, что заставляет ученых спорить, не являются ли они потомками древней, ныне угасшей четвертой области живой природы.
Фуртивирус расширяет наши представления о том, как могут эволюционировать гигантские вирусы.
Главная особенность фуртивовируса заключается в его стратегии размножения внутри хозяина. Обычно подобные гиганты либо оставляют ядро клетки нетронутым, размножаясь внутри него, либо полностью разрушают ядерную мембрану и развиваются в цитоплазме. Новый вирус выбрал компромиссную и агрессивную тактику: после заражения он частично разрушает структуру ядра, переподчиняет себе клеточные механизмы и размножается в оставшейся ядерной жидкости. Работа опубликована в журнале Journal of Virology.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Тайны клеточного ядра и вирусный след
Визуализация показала, что при заражении амебы фуртивирусом (b) он разрушает ядерную мембрану клетки-хозяина (c) и размножается в оставшейся нуклеоплазме (d). Геном фуртивируса также показан на рисунке (e).
Такое промежуточное поведение проливает свет на одну из главных загадок биологии — происхождение эукариот, то есть организмов, обладающих оформленным клеточным ядром (к которым относятся и люди). Существует гипотеза, согласно которой древние гигантские вирусы могли изначально сформировать ядро внутри клеток как защитный механизм.
Фуртивовирус наглядно демонстрирует эволюционный путь, связывающий вирусы, живущие в целом ядре, с теми, что его уничтожают. Находка доказывает поразительную пластичность вирусов в использовании ресурсов хозяина. Хотя это открытие пока не является окончательным доказательством теории вирусного происхождения ядра, оно дает весомые аргументы в ее пользу.
Профессор Масахару Такэмура, вирусолог из Токийского научного университета, отметил значимость работы: «Если мы сможем понять, как гигантский вирус и клетка-хозяин взаимодействуют и развиваются вместе, мы сможем получить новое представление о значении вирусов как живых организмов и о том, как мы можем с ними сосуществовать».