Ученые обнаружили остатки геномов, оставленных древними гигантскими вирусами, в ДНК одноклеточного организма, с которым у людей был общий предок. Похоже, вирусы играли гораздо более важную роль в нашей эволюции.
Выяснилось, что одноклеточный эукариот Amoebidium, тесно связанный с животными, переживал повторяющееся смешивание своего генома с геномом гигантских вирусов, которые на него охотились.
«Это похоже на обнаружение троянских коней, скрывающихся в ДНК Amoebidium. Вирусные вставки потенциально опасны, но Amoebidium, похоже, держит их в узде, заглушая химически», — отмечает эволюционный биолог из Лондонского университета королевы Марии Алекс де Мендоса Солер.
Атаки вируса должны были бы привести к летальному исходу для амебы, но микробы, похоже, нашли способ справиться с проблемой. Amoebidium заглушил чужеродные гены путем изменения одной из четырех букв генетического алфавита (A,T,G,C) с помощью механизма, называемого 5-метилцитозином (5mC).
Основание цитозин (С) в ДНК модифицируется ферментом под названием DNMT1, который есть во всех многоклеточных организмах. Исследователи хотели найти корни фермента до животных, что привело их к микробу Amoebidium appalachense. Впервые его обнаружили в экзоскелетах пресноводных насекомых.
Оказалось, что одноклеточные организмы не только производят DNMT1, но и используют его для сохранения впечатляющего количества генетического материала гигантских вирусов, оставшихся в прошлом. Исследователи предполагают, что механизм приспособления позволяет микробам не только выживать при наплыве ДНК гигантских вирусов, но и включать их в свою линию.
«Вирусные вставки, возможно, сыграли свою роль в эволюции сложных организмов, снабдив их новыми генами. И это стало возможным благодаря химическому укрощению ДНК вирусов», — поясняет говорит де Мендоса Солер.
A. appalachense — родственник животных, и новое открытие могут помочь лучше понять аналогичное явление, происходящее в человеческих телах. У людей и других млекопитающих в ДНК также вплетены остатки древних вирусов. Их называют эндогенными ретровирусами, и это остатки вирусов, которые не успели нас убить. Многие из них могли принести определенную пользу, сохранившись в нашей ДНК, пишет Science Alert.