Новое исследование показало, что ретровирусы примерно в пять раз старше, чем считалось ранее. Они появились еще до выхода позвоночных животных из воды, и проникли на сушу вместе со своими хозяевами. «Эти вирусы такие же древние, как и сами позвоночные, старше, чем любые другие известные нам вирусы», – говорит один из авторов исследования Арис Кацуракис (Aris Katzourakis) из Оксфордского университета.
Генетический материал ретровируса содержится в молекуле РНК. После проникновения вируса в клетку в ее цитоплазме на основе вирусной РНК синтезируется цепочка ДНК. Затем она проникает в клеточное ядро, встраивается в ДНК клетки и начинает продуцировать новые вирусные РНК. В нынешнем исследовании рассматривалась группа ретровирусов, известная под названием «пенящие вирусы» (foamy viruses, Spumavirinae), заражающие разные виды позвоночных от приматов до рыб.
Ранее у ученых не было эффективного метода определять возраст таких древних вирусов, так как естественное накопление мутаций в вирусном геноме затемняло ранний этап их эволюционной истории. В 2009 году Кацуракис и его коллеги доказали, что ретровирусы начали заражать млекопитающих как минимум 100 миллионов лет назад, два года спустя ученые поняли, что эти вирусы могут быть и старше. Для дальнейших исследований Кацуракис выбрал «пенящие вирусы», так как они встречаются у разных групп животных и поэтому по ним удобно прослеживать эволюционную историю.
Как правило, ученые строят эволюционное дерево, используя частоту мутаций. Большее количество мутаций означает более древнее время расхождения двух видов. Но Кацуракис столкнулся с препятствием, когда попытался сделать это для 36 линий «пенящих вирусов», встречающихся у земноводных и пресмыкающихся. Когда ученые изучали эволюцию вируса в течение более длительных промежутков времени, они заметили, что математические формулы, используемые для расчета частоты мутаций, показывают замедление темпа эволюции. На самом деле, вирусы эволюционируют примерно с той же скоростью в течение любого периода времени. Поэтому Кацуракис создал новую математическую формулу, которая помогла ему объяснить кажущееся различие в темпах эволюции вирусных генов в глубокой древности. В результате Кацуракис и его соавтор, Пакорн Айюсакун (Pakorn Aiewsakun), тоже из Оксфордского университета, определили, что ретровирусы уже существовали, когда животные вышли из океана на сушу.
Итоги исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
