БЕСЛАН.РУ

Вирусы, как предполагают ученые, появились почти одновременно с бактериями
Российские и американские молекулярные биологи открыли фермент, который помогает самым распространенным вирусам микрофлоры, так называемым crAss-бактериофагам, копировать свой геном и формировать новые вирусные частицы. Об этом в среду сообщила пресс-служба "Сколтеха". "Так как crAss-бактериофаги доминируют в микрофлоре кишечника человека, понимание того, как они заражают микробов, поможет нам управлять составом микрофлоры, которая влияет и на здоровье человека, и на характер развития различных болезней", - заявила Мария Соколова, доцент "Сколтеха", чьи слова приводит пресс-служба вуза.
От болезней и инфекций страдают не только люди и прочие многоклеточные живые существа, но и одноклеточные микробы. Вирусы, как предполагают ученые, появились почти одновременно с бактериями, и между ними уже несколько сотен миллионов лет идет беспрерывная война на выживание. Ее последствия можно увидеть везде. К примеру, в каждом миллилитре речной или морской воды содержится несколько сот миллионов бактериофагов, вирусов, которые специализируются на заражении микробов. Их носителями, по текущим оценкам ученых, могут быть до 70% ныне живущих бактерий. Ученые давно изучают их генетику и механизмы эволюции, однако за последнюю половину столетия удалось изучить крайне малое число как опасных вирусов млекопитающих, так и потенциально полезных бактериофагов.

Ярким примером этого, как отмечают Соколова и ее коллеги, являются вирусы из семейства crAss-бактериофагов, о чьем существовании биологи узнали лишь в 2014 году. Впоследствии ученые обнаружили, что эти вирусы доминируют в микрофлоре кишечника, а также играют важную роль в ее функционировании.
Другая интересная особенность crAss-бактериофагов заключается в том, что исследователи до настоящего времени не знали, как именно этот вирус копирует свой генетический материал, формируя новые частицы внутри зараженных микробов. Как правило, вирусы используют для этих целей так называемые РНК-полимеразы, особые ферменты, которые считывают определенные молекулы ДНК и подготавливают их копии в виде нитей РНК.
Эволюционные следы вирусов
Первые попытки найти молекулы внутри самих вирусных не увенчались успехом. Это, однако, не мешает вирусу размножаться и доминировать в микрофлоре. Российские ученые и их коллеги из США попытались понять, как им это удается делать, изучая устройство белков одного из подобных вирусов, известного под именем phi14:2.
Анализируя их структуру, ученые обнаружили короткий фрагмент белка, похожий по своей структуре на РНК-полимеразы не вирусов или микробов, а многоклеточных живых существ. Столкнувшись с этой молекулой, получившей имя gp66, биологи изучили ее свойства, пересадив кодирующий ее участок генома вируса внутрь кишечной палочки.
Последующие опыты показали, что данный фермент действительно играет роль РНК-полимеразы, копирующей одиночные нити ДНК. По механизмам своей работы он похож на те ферменты, которые клетки человека и других многоклеточных существ используют для гибкого управления активностью генов, производя так называемые миРНК. Они представляют собой короткие цепочки из нуклеотидов, которые соединяются с копиями определенных генов и мешают клеточным белковым "фабрикам" считывать их.
"Это очень удивительный результат, который говорит о том, что те белки, которые отвечают за работу миРНК в клетках высших организмов, могли изначально появиться у бактериофагов. Иными словами, в далеком прошлом наши предшественники могли "позаимствовать" эти ферменты у древних вирусов, предков crAss-бактериофагов", - добавил профессор "Сколтеха" Константин Северинов.
Подобное событие, по его словам, не было чем-то уникальным для процесса эволюции предков человека, часто заимствовавших ферменты различных вирусов и бактерий в процессе развития. Более того, митохондрии, клеточные энергостанции, в прошлом были самостоятельными бактериями, которые установили симбиотические отношения с предками простейших и многоклеточных и в конечном итоге оказались поглощены ими.
Дальнейшее изучение этих вирусов и фермента gp66, как надеются ученые, поможет приспособить их для решения массы различных научных и медицинских задач, связанных с управлением свойствами микрофлоры кишечника, а также с манипуляциями ДНК и РНК.

"ИТАР-ТАСС"