Недавно обнаруженный гигантский вирус, получивший название фуртивовирус, помог ученым лучше понять, как развивалась одна из самых необычных групп вирусов и насколько по-разному даже близкие родственники могут использовать клетки-хозяева. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Virology.
Фуртивовирус выделили из проб пресной воды, взятых в Камакуре в Японии. В лаборатории его выращивали с помощью амебы Vermamoeba vermiformis. По размеру он относится к числу самых небольших представителей гигантских вирусов, хотя сама эта группа известна очень крупными вирусными частицами. Первый известный такой вирус, мимивирус, долгое время вообще принимали за бактерию, и только в 2003 году его признали вирусом.
Гигантские вирусы отличаются тем, что несут гены, позволяющие им выполнять часть процессов самостоятельно, тогда как большинство обычных вирусов полностью перекладывают такие задачи на клетку-хозяина. Кроме того, у некоторых представителей этой группы есть гены, которые чаще связывают со сложными клеточными формами жизни, а не с вирусами. Речь идет, в частности, о генах, связанных с брожением сахаров, гистонами и элементами цитоскелета.
Из-за этого ученые давно спорят о происхождении гигантских вирусов. По одной версии, они постепенно накапливали чужой генетический материал, заимствуя его у организмов-хозяев. По другой, такие вирусы могли произойти от более сложных предков, чьи геномы со временем уменьшились.
Как сообщает Phys.org, анализ показал, что размер генома фуртивовируса составляет около 560 000 пар оснований. При этом вирус размножается необычным способом. Он зависит от ядра клетки-хозяина, но не сохраняет его в целости. Вместо этого фуртивовирус разрушает ядерную мембрану и формирует новые вирусные частицы прямо внутри нуклеоплазмы — внутренней среды ядра, где обычно находится и обрабатывается ДНК.
Такой механизм отличается от того, что наблюдали у других гигантских вирусов. Медузавирусы размножаются внутри неповрежденного ядра. Ушикувирус, наоборот, после разрушения ядра создает участок репликации в цитоплазме. Фуртивовирус занял промежуточное положение: мембрана ядра разрушается, но размножение идет в оставшейся внутренней части ядра.
Масахару Такемура из Токийского университета науки отметил, что даже вирусы из одной группы могут использовать клеточное ядро по-разному. По его словам, «если мы сможем понять, как гигантские вирусы и клетки-хозяева взаимодействуют и эволюционируют вместе, мы можем получить новые представления о значении вирусов как живых организмов».
На основе сравнения с геномами других гигантских вирусов авторы работы предложили выделить для фуртивовируса и его близких родственников новое семейство — Manesviridae. В него предлагают включить и ушикувирус. Одновременно исследователи поставили под сомнение прежнюю версию, по которой эта линия относилась к отряду Pandoravirales, так как общего генетического материала для такого объединения оказалось недостаточно.
Общая зависимость этих вирусов от клеточного ядра связана и с более широким научным вопросом. Ранее Масахару Такемура выдвинул гипотезу, согласно которой ядро эукариотической клетки могло появиться в результате древнего вирусного происхождения. Позже похожую идею независимо развивал австралийский микробиолог Филип Белл. Эта точка зрения остается спорной, и большинство исследователей по-прежнему считают более вероятной версию, по которой ядро возникло в результате древнего объединения более простых клеточных организмов — бактерий и архей — без участия вирусов.
