Исследуя гены одноклеточных водорослей динофлагеллят, биологи обнаружили следы древних РНК-вирусов. При этом ученые ранее считали, что большинство РНК-вирусов не встраивается в ДНК зараженных. Исследователи предполагают, что фрагменты РНК принадлежат вирусам, инфицировавшим динофлагеллят 160 миллионов лет назад. Это исследование поможет пролить свет на то, как водоросли справляются с вирусными инфекциями. Статья опубликована в журнале Communications Biology.
Динофлагелляты — группа одноклеточных водорослей, некоторые из них живут в симбиозе с коралловыми полипами. В результате взаимовыгодного сотрудничества водоросли отдают кораллам глицерин, глюкозу и ряд органических кислот, а получают мочевину и аминокислоты, необходимые для жизнедеятельности. Связи метаболических процессов между организмами придают коралловым рифам яркую окраску.
Ученые собрали множество образцов генетического материала от обитателей сотни коралловых рифов из 30 островных систем. Исследователи анализировали генетическую информацию, полученную из коралловых полипов, медуз и воды, а также клеток динофлагеллят, расположенные на внутренней поверхности коралловых рифов. В ходе изучения образцов биологи неожиданно обнаружили следы древних вирусов — эндогенных вирусных элементов. Эти частицы вирусов живут миллионы лет в геноме, представленные обломками генетической информации, с которых могут считываться РНК и синтезироваться белки. Однако эндогенные вирусные элементы, или EVE, обычно расположены в неиспользуемой части генома и не способны вызвать инфекцию. Чаще всего EVE происходят от ретровирусов, потому что эти вирусы в процессе размножения встраиваются в ДНК носителя и становятся неотъемлемой частью его генетического материала.
Все чаще и чаще исследователи находят доказательства того, что эндогенные элементы в геноме оставляют не только ретровирусы. Для ученых обнаружение РНК-вирусов в симбионтах кораллов стало неожиданностью. Установление генетической последовательности 269 образцов коралловых в симбионтов помогло выявить в геноме динофлагеллят 178 EVE. Они расположены неравномерно в геноме и встречаются в 17 из 18 образцов генетического материала симбиотических водорослей. Сопоставляя последовательности EVE с современными РНК-вирусами динофлагеллят, ученые пришли к выводу, что заражение произошло около 160 миллионов лет назад. Сохранность вирусных фрагментов позволяет предположить что они каким-то образом могут быть полезны динофлагеллятам.
«Судя по тому, что мы знаем, на самом деле нет причин для того, чтобы этот вирус находился в геноме симбионтов. Тот факт,что только образцы динофлагеллят с разных участков кораллового рифа содержали EVE, указывает на разборчивость вирусов при выборе хозяина. Такие открытия помогают лучше понять взаимодействие вирусов и экосистемы коралловых рифов», — рассказал ведущий автор исследования Алекс Велья из Университета Райса.
Исследователи планируют проверить, задействованы ли EVE в противовирусным механизмах современных одноклеточных водорослей, как они влияют на здоровье кораллового рифа и какую роль они играют в адаптации к потеплению океана.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
