Исследователи из группы палеовирусологии с факультета зоологии Оксфордского университета обнаружили в геномах 15 видов рыб следы новой группы вирусов, родственной герпесвирусам.
Самый большой фрагмент, соответствующий практически полному вирусному геному, был найден в геноме лосося. Ученые подтвердили, что вирус действительно присутствует в ДНК промышленно выращенных лососей, но является ли он функциональным, пока неизвестно. Статья опубликована в журнале Virus Evolution.
Исследовательская группа, которая обнаружила новую группу вирусов у рыб, занимается палеовирусологией, то есть поиском и изучением древних вирусных элементов в геномах хозяев. Геномы многоклеточных организмов содержат в себе множество свидетельств вирусных инфекций, и, по-видимому, эти элементы внесли немалый вклад в эволюцию хозяев. Чаще всего это остатки ретровирусов, так как в их жизненном цикле есть стадия интеграции в хозяйский геном. ДНК-вирусы, такие как герпесвирусы, при заражении тоже интегрируются в геном клетки-хозяина, и могут присутствовать там в латентной форме, никак себя не проявляя.
Родственное семейство герпесвирусов, которые поражают человека — аллогерпесвирусы, поражающие амфибий и рыб. Эти вирусы считаются значимой угрозой в сельском хозяйстве – к примеру, эпидемия герпесвируса карпа, вспыхнувшая в Израиле в конце 90х годов, принесла миллионы долларов убытков. Чтобы избежать подобных случаев, ученые ищут возбудителей заболеваний и создают против них вакцины.
Авторы статьи случайно обнаружили фрагменты, похожие на следы герпесвируса, в геноме лосося в 2012 году, когда работали над проектом по поиску вирусных элементов у приматов. В своей новой работе они прицельно занялись идентификацией герпесвирусов в геноме рыб, взяв за точку отчета последовательность ДНК-полимеразы одного из аллогерпесвирусов. Похожие последовательности искали в общедоступной базе данных, содержащей полные последовательности геномов отсеквенированных на сегодняшний день организмов.
Вокруг последовательности, кодирующей полимеразу, исследователи обнаружили большие участки, кодирующие другие вирусные гены, у 15 видов рыб, включая щуку и радужную форель. Неполное сходство вирусных генов с аллогерпесвирусами позволило ученым предположить, что речь идет о новом, неизвестном ранее семействе, принадлежащем отряду герпесвирусов.
Самый большой фрагмент вирусной ДНК, соответствующий целому вирусному геному, обнаружился у лосося (Salmo salar). Фрагменты этого генома также встречались в разных местах ДНК. Интересно, что вирусные элементы ученые обнаружили в старой версии сборки генома лосося, а в новой версии сборки, которая в настоящий момент содержится в базе, эти фрагменты отсутствуют. По всей вероятности, их «вычистили» при повторном анализе генома из-за большого количества повторов.
Чтобы подтвердить, что вирус действительно присутствует в ДНК лосося, авторам работы пришлось обратиться к руководителю проекта по секвенированию генома лосося, и взять у него образцы той самой рыбы, ДНК которой секвенировали. Кроме того, были взяты образцы лосося из местного супермаркета и суши-ресторана. При помощи полимеразной цепной реакции ученые подтвердили, что фрагменты вируса, которые они исходно обнаружили, действительно есть в ДНК.
Неизвестно, является ли идентифицированный вирус лосося функциональным, то есть способен ли он вызывать заболевание – это еще предстоит выяснить. Однако авторы упоминают, что еще в 90х годах у лосося обнаружили болезни, возбудителями которых были предположительно герпесвирусы. Возможно, открытие авторов поможет предотвратить очередную эпидемию среди промысловых рыб.
Кроме того, открытие нового вируса в «выброшенной» при сборке ДНК указывает, что помимо удешевления приборов по секвенированию ДНК нужно также совершенствовать технологии сборки геномов. Последовательности сейчас восстанавливают из очень коротких кусочков, поэтому ошибки сборки, особенно, когда дело касается повторяющихся последовательностей, неизбежны.
Автор: Дарья Спасская