Ретровирусы (Retroviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный представитель — ВИЧ (вирус иммунодефицита человека). Исследование, проведённое в Оксфордском университете, уточнило время появления таких вирусов — до полумиллиарда лет назад.
Ретровирусы имеют морское происхождение и вышли на сушу вместе со своими носителями, освоившими наземный образ жизни.
Материалы исследования опубликованы в журнале Nature communications.
Автор исследования, доктор Арис Кацуракис (Aris Katzourakis), сказал:
«Очень мало было известно о начальном этапе развития ретровирусов, отчасти из-за отсутствия ископаемых свидетельств. Ретровирусы широко распространены среди позвоночных, а также могут передаваться между носителями, что приводит к появлению новых заболеваний, таких как ВИЧ. Известно, что они могут передаваться между животными неблизкого родства, такими как птицы и млекопитающие. Но до сих пор считалось, что ретровирусы относительно молоды, что они развились в последние 100 миллионов лет.
Наше исследование показывает, что ретровирусы существуют не менее 450 миллионов лет, если не больше, и что они, должно быть, возникли вместе с позвоночными эпохи раннего палеозоя, если не раньше. Таким образом, наши позвоночные предки переносили их до колонизации суши, ретровирусы сопровождали своих хозяев на протяжении всего перехода из моря на сушу и позже, вплоть до сегодняшнего дня».
Ретровирусы — семейство вирусов, включающее вирус ВИЧ, вызвавший пандемию СПИДа. Они становятся причиной раковых заболеваний и иммунодефицитных состояний у ряда животных. Латинский корень «ретро» значит «обратный», он указывает на то, что данные вирусы состоят из РНК, которые могут конвертироваться в ДНК и встраиваться в геном хозяина — в противоположном направлении нормального потока информации в клетке. Это свойство означает, что иногда они могут передаваться из поколения в поколение как эндогенные ретровирусы, а их следы в современном геноме могут быть найдены и изучены.
В исследовании Ариса Кацуракиса и его коллег изучались генетические последовательности эндогенных ретровирусов, похожих на спумавирусы (Spumaviridae) — «пенящие» вирусы, подсемейство ретровирусов, носительство которых у человека и животных бессимптомно, но сопровождается изменениями цитоплазмы поражённых клеток, напоминающее образование пены.
Спумавирусы широко распространены у млекопитающих. Исследователи обнаружили следы подобных вирусов в геноме самых разнообразных хозяев, в том числе лучепёрых рыб и земноводных, у которых ранее таких следов не находили.
В ходе работы учёным удалось преодолеть одно из основных ограничений в изучении древней истории эволюции вирусов: их быстрое развитие. Эта черта позволяет понимать недавнюю историю вирусов, но скрывает их далёкое прошлое. В ходе исследования была создана новая модель эволюционной истории ретровирусов, которая, подтверждённая данными о «родственниках» спумавирусов в геноме позвоночных, предполагает, что на раннем этапе развития вирусы изменялись значительно медленнее.
Доктор Кацуракис добавил:
«Эти результаты показывают, что эта медицински важная группа вирусов существует давно, их возраст — до полумиллиарда лет, они намного старше, чем считалось ранее. Они сопровождают позвоночных животных с самых истоков, и это даёт нам контекст, в котором мы должны рассматривать их современную активность и взаимодействие с хозяевами. Так, мы должны рассмотреть адаптации позвоночных, которые возникли для борьбы с вирусами, и соответствующие вирусные контрмеры как непрерывную гонку вооружений, длящуюся сотни миллионов лет.
Предполагаемая нами дата происхождения ретровирусов совпадает с истоками появления адаптивного иммунитета, и, таким образом, вполне вероятно, что ретровирусы играют важную роль в возникновении этого ключевого инструмента противовирусной защиты позвоночных. Когда мы разберёмся в тонкостях взаимодействия между вирусами и защитными механизмами хозяина, мы сможем вмешаться в эту тонко сбалансированную гонку вооружений и создать новые методы лечения».
