Постоянната битка между патогените и техните приемници отдавна е призната като основен двигател за еволюцията, но до сега учените не разполагаха с инструменти, с които да наблюдават тези модели във всички животински видове и геноми. В ново проучване, изследователи прилагат огромен анализ, в който разкриват в пълна степен въздействието на вирусите върху еволюцията на хората и другите бозайници, пише Science daily.
Резултатите показват, че 30% от всички протеинови адаптации от човешката дивергенция с шимпанзетата, са били движени от вируси.
"Когато в някакъв момент от еволюцията има пандемия или епидемия, населението, което е засегнато, или еволюира или изчезва. Това е ясно. Това, което наистина ни изненада е силата и яснотата на модела, който открихме.“, казва Дейвид Енард, постдокторален сътрудник в Станфордския университет и автор на проучването.
„Това е първият път, в който вирусите ни показаха толкова високо ниво на адаптация“, допълва той.
Протеините изпълняват широк спектър от функции, които пазят клетките ни. Чрез изследване на състава на малки проби протеини и това как бозайниците реагират на вируси, изследването може да помогне за създаването на нови терапевтични средства срещу днешните вирусни заплахи.
"Изучаваме кои части на клетката са били използвани в миналото, за да се бори с вирусите, вероятно без вредни последици за организма.“, заяви старшият автор на изследването Дмитрий Петров, професор по биология и председател на Биологическия факултет в Станфорд.
"Това трябва да ни даде представа за точките на налягане и да ни помогне за намирането на протеините, чрез които да създадем нови терапии.“, допълни той.
Предишни изследвания за взаимодействията между вирусите и протеините почти изцяло се фокусират върху отделните протеини, които са пряко отговорни за имунитета, което е най-логичното място, където се очакват вирусни адаптации. Това е първото проучване, което има поглед върху всички видове протеини.
"Големият напредък тук е, че това не са само много специализирани имунни протеини, които се адаптират срещу вируси“, казва Енард. „Всеки вид протеин, който влиза в контакт с вирусите може да участва в адаптирането срещу тях“.
Първата стъпка на екипа е била да се идентифицират всички протеини, за които е известно, че имат физическо взаимодействие с вирусите. След старателно преглеждане на десетки хиляди научни резюмета, проф. Енард ограничил списъка до 1300 протеини, които предизвикват интерес. Следващата стъпка била да се създадат алгоритми от базата данни, за да отпишат някои геноми и да се съпоставят с развитието на вируса в протеините с тези на другите протеини.
Резултатите показват, че са настъпили адаптации, които са три пъти по-бързи във вирусоподобните протеини, отколкото в останалите протеини.
"Много заинтересувани сме от това как ние и другите организми сме се развили, и процесите, които са ни направили това, което сме“, казва Петров. „Откритието, че тази постоянна битка ни е е оформила във всеки един аспект – не само няколко протеини, които се борят с инфекциите, а всички – е огромно. Всички организми са живели с вирусите в продължение на милиарди години и това проучване доказва, че тези взаимодействия са засегнати във всяка част на клетката.“
Вирусите отнемат почти всяка функция на клетките на организма-приемник, за да се възпроизвеждат и разпространяват, така че има смисъл в това, че те управляват развитието на клетъчния механизъм в по-голяма степен, отколкото други фактори на еволюционния натиск, като хищничеството или влиянието на околната среда.
