В ДНК вируса нашли ген яда черной вдовы

В ДНК вируса нашли ген яда черной вдовы

Бактериофаги, заражающие внутриклеточных паразитических бактерий вольбахий, содержат в своем геноме крупные фрагменты ДНК, позаимствованные у членистоногих. Среди множества генов, находящихся в этих «украденных кусках» генома, есть и ген латротоксина — яда черной вдовы. Обнаружить это удалось ученым из Университета Вандербильта, которые секвенировали и проанализировали геномы этих вирусов. Работа опубликована в журнале Nature Communications, некоторые дополнительные подробности можно прочитать в пресс-релизе университета.

Необычность бактериофагов WO, о которых идет речь в статье, заключается в том, что они заражают не свободно живущих бактерий, а облигатных (т. е. постоянных) паразитов членистоногих. Вольбахии живут только внутри эукариотических клеток, поэтому, помимо задачи проникнуть в клетку своего собственного хозяина, у бактериофагов WO есть дополнительная цель — проникнуть в клетку хозяина своего хозяина (т. е. в клетку животного).

Обычно бактериофаги очень специфичны в выборе мишени: они заражают только один вид или даже один штамм бактерий. Связана эта избирательность с тем, что проникновение обеспечивается точным соответствием между поверхностными белками хозяина и белками «ножек», которыми вирус крепится к бактерии. Очевидно, что для бактериофагов WO механизмы проникновения должны быть сложнее аналогичных механизмов других бактериофагов, но пока они изучены очень плохо. Новая работа позволяет предположить, что для проникновения в эукариотические клетки вирус использует его собственные гены.

Ученые исследовали бактериофагов WO, которые заражают вольбахий из клеток паразитических ос Nasonia giraulti и мучной моли Ephestia kuehniella. Насекомых выращивали на соответствующей питательной среде, а затем выделяли из их тела вирусные частицы (вирионы) бактериофагов. ДНК, извлеченную из очищенных вирусных частиц, затем секвенировали и собирали в цельную последовательность.

Оказалось, что до половины генома бактериофагов WO разных штаммов содержит ДНК, позаимствованную у эукариотических клеток. Для бактериофагов (которые, как ясно из названия, заражают бактерий) это уникальный, до сих пор не описанный случай. Эта «украденная» у ядерных клеток ДНК формирует четко ограниченные кластеры, которые авторы назвали EAM (eukaryotic association module). Среди генов, обнаруженных в этих кластерах, нашлось большое количество «родственников» белков из яда черной вдовы. Точнее говоря, речь идет о белках с доменами, гомологичными C-концевому домену латротоксина — этот кусок токсина паука присутствует в цитоплазме его некоторых клеток и может обеспечивать их лизис при выработке яда.

Латротоксины характерны только для пауков, и обнаружение их у животных совершенно другого класса членистоногих само по себе весьма необычно. Филогенетический анализ позволяет предположить, что гены с доменами лактротоксинов были когда-то захвачены вирусом у пауков, а затем вместе с вольбахиями «переехали» к новым хозяевам, насекомым. Что именно делают эти белки в вирусном геноме, пока не ясно, однако по косвенным признакам можно предположить, что они сохраняют свою активность (об этом говорит, в частности, нетронутость важных участков этих белков). Вполне возможно, что способность токсинов разрушать клетки используется бактериофагами как раз для получения доступа к вольбахиям. «Есть свидетельства, что бактериофаги производят инсектицидные токсины, но мы пока не уверены, как они используются и когда именно», — пояснил один из авторов работы пресс-службе университета.

Вольбахии являются ярким примером длительного облигатного паразитизма, в результате которого ранее свободно живущие бактерии настолько приспособились к своему хозяину, что потеряли способность жить вне его клеток. Хозяева, в свою очередь, также стали зависимы от паразитов: некоторые насекомые не могут размножаться или даже жить без заражения вольбахиями. Исследования паразитов имеют и практическое, медицинское применение — заражение насекомых вольбахиями в некоторых случаях препятствует передаче вирусов Зика и деньге, так что потенциально этих бактерий можно использовать как биологический метод контроля опасных для человека инфекций.

Александр Ершов

N+1

Похожие новости:
В ДНК человека нашли следы древнего вымершего вируса
Ученые из США и Великобритании обнаружили в ДНК некоторых приматов, включая человека, следы древнего ретровируса HERV-T. На основе найденных остатков был восстановлен ген, что помогло выяснить, почему этот вирус исчез. Статья исследователей была опубликована в журнале eLife, кратко о ней рассказывает ..
2017-04-13 7054 0 Разное, интересное
0
Ахиллесову пяту вируса гриппа нашли в его «ножке»
Американские исследователи разработали лекарство от гриппа, эффект которого не зависит от штамма вируса и иммунного ответа на инфекцию. Разработку универсального препарата провели с помощью компьютерного моделирования, говорится в публикации в журнале PLOS Pathogens.Вирус гриппа группы А отличается сильной изменчивостью, ..
2016-02-08 1226 0 Разное, интересное
0
ВОЗ пообещала вакцину от вируса Эболы после весны 2015 года
Для массового использования вакцина против вируса Эбола будет доступна после весны 2015 года. Об этом сообщил РИА Новости помощник генерального директора Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Брюс Эйлвард (Bruce Aylward). «Я думаю, что к концу января ..
2014-10-15 1377 0 Разное, интересное
0
Хокинг назвал черные дыры дверьми в другие вселенные
Физик-теоретик Стивен Хокинг рассказал на публичной лекции в Стокгольме о разработанной им теории возврата информации из черной дыры. Об этом сообщает The Guardian. По словам Хокинга, утверждение, будто такая информация исчезает навсегда, неверно. Ученый считает, что она либо запечатлевается на границе ..
2015-08-26 4764 0 Разное, интересное
0
Описано рождение вселенной внутри пузыря черной дыры
Физики из Испании и США описали зарождение пузыря новой вселенной внутри черной дыры на ранних этапах развития старой вселенной, которое зависит от массы черной дыры и приводит к появлению доменных стенок. Эти двумерные (в трехмерном измерении) структуры, как полагают авторы, ..
2016-02-29 1613 0 Разное, интересное
0
Ученые усомнились в существовании черных дыр
Физики Лаура Мерсини-Хоутон (Laura Mersini-Houghton) и Харальд Пфайффер (Harald Pfeiffer) высказали предположение, что черных дыр не существует. Результаты своих исследований англичанка и канадец изложили в двух препринтах, доступных на ресурсе arXiv.org. Кратко с содержанием работ можно ознакомиться на сайте ..
2014-09-27 2274 0 Разное, интересное
0
Вблизи черных дыр допустили существование жизни
На планете, вращающейся вокруг черной дыры, может существовать жизнь. Ученые посчитали, что источником энергии для далекой цивилизации послужит разница температур между холодной черной дырой и реликтовым излучением. К такому выводу пришли чешские физики, опубликовавшие свое ..
2016-01-21 1365 0 Разное, интересное
1
Древний вирус с Колымы оживят французские ученые
Французские ученые собираются вернуть к жизни гигантский вирус, обнаруженный в вечной мерзлоте под Колымой. Специалисты планируют разморозить Mollivirus sibericum возрастом около 30 тысяч лет и выяснить, способен ли он причинить вред животным или человеку. Об этом со ссылкой на журнал Proceedings of the National ..
2015-09-09 3303 0 Разное, интересное
1
Гены определили шансы выжить после заражения вирусом Эбола
Эксперименты на мышах показали, что шансы выжить при заражении лихорадкой Эбола зависят прежде всего от генетических факторов. Результаты исследования представлены в журнале Science. Работая в лаборатории с максимальным уровнем биобезопасности, американские ученые собрали группы мышей, генетически слегка отличающиеся ..
2014-11-01 1397 0 Разное, интересное
0
В крови людей обнаружен ключ к победе над ВИЧ
Ученые из научно-исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) установили, что в организме большинства людей присутствуют иммунные клетки, способные справиться с ВИЧ. Статья с результатами работы опубликована в журнале Science.Известно, что некоторые люди, инфицированные вирусом иммунодефицита человека, могут ..
2016-03-25 1711 0 Разное, интересное
2
Ученые выяснили древнее происхождение вируса Эбола
Филовирусы (семейство, к которому принадлежит вирус лихорадки Эбола и его не менее опасный родственник — вирус Марбург) возникли как минимум 16-23 миллиона лет назад, в эпоху миоцена. О своем открытии ученые рассказали в журнале PeerJ и в пресс-релизе университета штата Нью-Йорк в Баффало. Раньше ..
2014-10-27 1851 0 Разное, интересное
0
Вселенная находиться внутри огромной черной дыры
Только после Большого взрыва, произошедшего 13,8 млрд лет назад, сформировалась наша Земля, зажглось Солнце и возникли галактики. Но что было до этого? Многие ученые настаивают, что наша жизнь наступила именно после Большого взрыва. Но некоторые радикальные ученые ..
2014-02-20 3477 0 Разное, интересное
0
Российские ученые «оживили» гигантский вирус из плейстоцена
Российско-французская группа ученых обнаружила гигантский вирус, который оказался способен заражать своих хозяев, амеб, спустя 30 тысяч лет покоя в вечной мерзлоте. Исследование вируса, получившего название Pithovirus sibericum, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ..
2014-03-05 1791 0 Разное, интересное
-1
Эпидемия малоизученного вируса создала угрозу массовой идиотии
Бразильские власти обеспокоены быстрым распространением вируса Зика. Считавшийся относительно безвредным микроорганизм связали с многочисленными случаями микроцефалии (врожденное уменьшение размеров мозга и черепа, которое приводит к умственной отсталости). Об этом сообщает Science News.Попав в 2015 году ..
2015-12-05 1405 0 Разное, интересное
0
Вирус Эбола - биологическое оружие?
Почему финансированием разработки вакцины от лихорадки Эбола занимались не фармкомпании, а Министерство обороны США? Впервые вирус Эбола был открыт в 1976 году в районе одноименной реки в Африке. Лихорадка насчитывает несколько штаммов, и у некоторых из них смертность достигает 90%. Однако заболевание ..
2014-08-09 2997 0 Разное, интересное
1