Анализ первых этапов возникновения жизни на Земле показал, что вирусы являются не случайными обрывками ДНК клеток, приобретшими самостоятельную "жизнь" благодаря воле случая, а продуктом эволюции древних клеткообразных структур, приспособившихся к внутриклеточному паразитизму, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
"Многие организмы нуждаются в других живых существах для выживания, в том числе бактерии, живущие внутри клеток, и паразитические грибки, не способные завершить цикл размножения без организма-хозяина. То же самое, как оказывается, делают вирусы", — заявил Густаво Каэтано-Аноллес (Gustavo Caetano-Anolles) из университета Иллинойса в Урбане (США).
Каэтано-Аноллес и его коллега по университету Аршан Назир пришли к такому выводу, восстановив историю самых первых шагов эволюции жизни в первичном океане Земли по тому, как различаются оболочки всех известных нам вирусов.
Как объясняют биологи, все существующие сегодня вирусы защищены от внешней среды особой белковой оболочкой, так называемым капсидом, состоящим из множеств отдельных повторяющихся звеньев. Структура этих "кубиков", по словам Каэтано-Аноллеса, достаточно медленно меняется, что позволяет раскрывать историю эволюции вирусов по различиям в генах, содержащих в себе инструкции по сборке капсида.
Руководствуясь этой идеей, авторы статьи расшифровали и сравнили структуры генов, отвечающие за сборку подобных молекулы в пяти тысячах различных штаммов вирусов, бактерий и многоклеточных существ. Бактерии и многоклеточные попали в этот анализ по той причине, что их геномы содержат в себе обрывки ДНК древних ретровирусов, исчезнувших сотни миллионов лет назад.
Это сравнение раскрыло две интересных и относительно неожиданных вещи – ученым удалось найти фрагменты вирусной ДНК, которые никак не могли быть обрывками генома многоклеточных и бактерий, которых многие ученые считали непроизвольными "родителями" вирусов. Вдобавок к этому, большая часть вирусов, судя по сходствам в структуре белков капсида, происходит от одного общего предка.
"Все это говорит нам о том, что мы можем построить "древо жизни" с участием вирусов, так как мы нашли множество черт в устройстве их генов, которые роднят их с клетками. Кроме того, у них есть свои собственные уникальные компоненты. Это дерево показывает, что вирусы являются потомками нескольких групп древних клеток, сосуществовавших с предками современных клеток", — продолжил Каэтано-Аноллес.
Подобное положение вирусов на древе жизни позволяет с уверенностью говорить, что они являются не обрывками "взбунтовавшейся" неживой ДНК, случайно приобретшей способность заражать другие клетки, а особой формой жизни, которая стала специализироваться на внутриклеточном паразитизме после того, как один из предков вирусов научился защищать свой генетический код при помощи капсида.
