Давайте окунемся в чудесный мир дикой природы, где можно найти милых котят леопарда, грациозных журавлей, красивые орхидеи, насекомых, которые поедают других заживо… Люди больше любят смотреть на мимимишность, а не темную сторону нашей суровой праматери. Сегодня мы расскажем вам об осах – единственных известных существах, которые приручили вирусы.
Все началось 100 миллионов лет назад, когда некий вирус неустановленного происхождения заразил прабабушку всех ос. Этот древний вирус вплел свою ДНК в геном осы, и с тех пор он стал ее частью и передается каждому новому поколению. Осы с тех пор разнообразились, и вирусы, находящиеся в их геноме, тоже. Сегодня эти браковирусы встречаются примерно у 50 000 видов ос. Браком хорошую вещь не назовут. Тут, конечно, ученые спорят, а можно ли назвать одомашненный вирус полноценным вирусом. Со временем геном вируса рассеивается по ДНК осы, а некоторые гены разрушаются. В случае же с этим браковирусом, часть генома была разрушена, но основной набор генов сохранился – те гены, которые необходимы для создания инфекционных частиц. Эти гены находятся в разных местах генома осы, но они по-прежнему могут общаться друг с другом.
Осы – отвратительные паразиты, которые через жало вводят в жертву свои яйца. Вылупившись, личинки ос поедают, например, гусеницу живьем изнутри. Как осы обманывали иммунную систему гусениц, долго оставалось загадкой. Ученые выяснили, на примере осы Microplitis demolitor, что они впрыскивают с яйцами этот самый браковирус. Браковирус здесь играет роль доставщика, который вносит специальный ген glc1.8 в иммунные клетки жертвы. Этот ген заставляет зараженные иммунные клетки вырабатывать слизь, которая не позволяет иммунным клеткам прилипать к яйцам ос и обезвреживать их. Это не единственный ген, которые осы вживляют. Другие гены, впрыскиваемые браковирусами, заставляют иммунные клетки убивать самих себя, а третьи не дают гусеницам задушить паразитов меланиновой оболочкой.
Такой одомашненный вирус – палка о двух концах. Дикие родственники одомашненных вирусов могут быть смертельно опасными, заставляя клетки производить вирусные частицы, а затем лопаться, выпуская свое содержимое. Некоторые из них заставляют внутренности насекомых растворяться в жижу. Даже одомашненные вирусы иногда заставляют специализированные клетки в яичниках ос лопаться, чтобы выпустить вирусные частицы. Оса должна найти способ контролировать этот вирус, чтобы он не заразил и не убил саму осу.
Как осы смогли обуздать браковирусы? Во-первых, они их кастрировали. Вирусные частицы не могут размножаться самостоятельно. Несмотря на то, что гены, необходимые для создания новых вирусных частиц, остаются в геноме осы, именно оса решает, когда их активировать. Осы также контролируют, где производятся одомашненные вирусные частицы, чтобы вирус не вышел из-под контроля. Частицы браковируса производятся только в одном кармане репродуктивного тракта самки и только в течение ограниченного времени. Также ключевые гены вируса разучились воспроизводить сами себя. Гены, которые осы не давали вирусам использовать, постепенно накапливали мутации и перестали работать.
Наша собственная ДНК тоже засорена такими вирусами, как и ДНК других живых существ. Но только паразитические осы сохраняют целые наборы генов, которые продолжают работать вместе, создавая вирусные частицы. Другая оса Diachasmimorpha longicaudata совсем недавно приручила поксвирус, и его ДНК еще не успела войти в геном осы. Вирус сам воспроизводится в ядовитых железах осы, а оса впрыскивает вирусные частицы в своего хозяина – личинку плодовой мухи. Но в отличии от браковируса, поксвирус сам создает свои копии вне осы, а браковирус так не умеет, так как растерял все гены по геному осы. Но воспроизводство проксвируса происходит только во время развития яиц. Возможно, посквирусу по какой-то причине не так просто встроиться в геном осы, как древнему браковирусу, или же для этого прошло слишком мало времени. Партнерство осы и поксвируса настолько новое, что, похоже, присутствует только у одного вида ос.
Паразитические осы используют вирусы, для борьбы с иммунной системой своей жертвы, то есть делают прививку наоборот. Обычно прививки обучают иммунную систему распознавать угрозу, тут же их учат ее не замечать.
Источник:
Nala Rogers, The wasps that tamed viruses, Кnowable magazine, 07.05.2024
