Nuolatinė kova tarp patogenų ir jų šeimininkų ilgą laiką buvo suvokiama kaip esminis evoliucijos variklis, tačiau iki šiol nebuvo įrankių, kaip šiuos modelius patikrinti įvairiose rūšyse ir genomuose.

Naujame tyrime mokslininkai panaudojo didžiųjų duomenų analizę ir tiksliai nustatė, kokį poveikį virusai turi žmonių ir žinduolių evoliucijai.

Tyrimai rodo, kad net trečdalis baltymų adaptacijų nuo to laiko, kai žmonės atsiskyrė nuo šimpanzių, buvo paskatintos virusų, rašo phys.org.

„Kai tam tikram evoliucijos taške būna pandemija ar epidemija, virusu paveikta populiacija arba prisitaiko, arba išnyksta. Mes tai žinojome ir anksčiau, tačiau mus nustebino šio modelio ryškumas ir aiškumas“, – pasakojo vyriausias tyrėjas Davidas Enardas, podoktorantūros stažuotę atliekantis mokslininkas iš Stanfordo universiteto. – Dabar pirmą kartą parodėme, kad virusai daro didelę įtaką adaptacijai.“

Baltymai atlieka aibę funkcijų, kurios palaiko mūsų ląstelių gyvybę. Paskutiniame tyrime parodyta, kaip maži baltymų formos ir sudėties pokyčiai padėjo žmonėms ir kitiems žinduoliams atsakyti į virusus.

Tai gali nutiesti kelią į efektyvesnes terapijas prieš didžiausias šių dienų grėsmes. Ankstesni tyrimai apie sąveikas tarp virusų ir baltymų susitelkė beveik vien į individualius baltymus, kurie tiesiogiai įtraukti į imuninį atsaką – pati logiškiausia vieta, kur galima būtų ieškoti virusų paskatintų adaptacijų. O šio tyrimo metu pažvelgta į visų rūšių baltymus.

„Didžiausias mūsų tyrimo atradimas tas, kad ne tik specifiniai imuninės sistemos baltymai gali adaptuotis prieš virusus, – aiškino D.Enardas. – Iš esmės beveik bet kokios rūšies baltymas, kuris susiduria su virusais, gali dalyvauti adaptacijoje. Pasirodo, kad čia yra ne ką mažiau imuninio atsako, ne sistemos viduje.“

Pirmiausiai mokslininkai identifikavo baltymus, kurie fiziškai sąveikavo su virusais. Peržiūrėjus dešimtis tūkstančių kandidatų buvo atrinkta maždaug 1300. Kitas žingsnis buvo sukurti duomenų algoritmus, kurie išnaršytų mūsų genomines duomenų bazes, ir palyginti su virusais sąveikaujančių baltymų evoliuciją su kitais baltymais.

„Atradimas, kad nuolatinis mūšis su virusais pakeitė mus beveik kiekvienu aspektu – pakito ne tik keli baltymai, kurie kovojo su infekcijomis, bet viskas – yra labai reikšmingas. Visi organizmai gyveno su virusais milijardus metų: mūsų tyrimas parodo, kad šios sąveikos palietė kiekvieną ląstelės dalį“, – pridūrė D.Enardas.

Virusai perima beveik kiekvieną šeimininko kūno organizmo ląstelę tam, kad daugintųsi ir plistų, taigi logiška manyti, kad jie galėtų ląstelinės mašinerijos evoliuciją skatinti kur kas labiau, nei kiti mechanizmai, kaip aplinkos sąlygos ar plėšrūnai.

Tyrime taip pat aprašytos kai kurios senosios biologijos paslaptys, pavyzdžiui, kodėl tarpusavyje labai susijusios rūšys išvystė skirtingus mechanizmus tam, kad atliktų identiškas ląstelines funkcijas, kaip DNR replikacija ar membranos gamyba.

Komentarai (2)