Эволюция генов метаболизма у гигантских вирусов произошла независимо от клеток-хозяев
Ученые выделили из метагеномных данных 501 новый геном крупных ядерно-цитоплазматических ДНК-содержащих вирусов (подгруппы гигантских вирусов) и построили их филогенетическое древо. У гигантских вирусов нашли гены, которые связаны со многими метаболическими путями: питанием, фотосинтезом, азотным обменом и даже метаболизмом углерода (в том числе, гликолизом и циклом Кребса). Гены метаболизма были заимствованы у клеточных организмов в далеком прошлом, эволюционировали и приобрели специфичные для отдельных групп вирусов черты. Таким образом, гигантские вирусы могут глубоко перестраивать жизнедеятельность инфицированной клетки. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Крупные ядерно-цитоплазматические ДНК-содержащие вирусы (NCLDV) — группа гигантских вирусов эукариот, состоит из нескольких семейств, представители которых очень крупные (до 1,5 микрометров — их можно разглядеть даже в оптический микроскоп) и имеют большой геном (около 2,5 миллионов оснований). Гигантские вирусы имеют в том числе целый набор генов метаболизма, они кодируют белки, которые участвуют, например, в азотном обмене и брожении. Вероятно, эти гены вносят свой вклад в изменение физиологии клетки-хозяина. Скорее всего, большинство генов метаболизма вирусы заимствовали у клеточных организмов в результате горизонтального переноса генов, однако происхождение большинства из них и то, насколько они характерны для геномов NCLDV, неизвестно.
Группа ученых из США под руководством Мухаммеда Монируззамана (Mohammad Moniruzzaman) из Политехнического университета Виргинии искала геномы NCLDV в 1545 общедоступных метагеномных образцах. Отбирали те участки ДНК, которые содержали хотя бы четыре из пяти генов, характерных для NCLDV, и были не меньше 100 тысяч пар оснований.