Вирусы — это машины для заражения. Их геномы крошечные, ограниченные горсткой абсолютно необходимых генов, и они сбрасывают лишний геномный мертвый вес чрезвычайно быстро... обычно.
Коронавирусы, включая SARS-CoV-2 (вирус, вызывающий COVID-19), на первый взгляд кажутся исключением. У них есть некоторые дополнительные «вспомогательные» гены в дополнение к обычному минимальному вирусному набору, и ученые не знают, что делает большинство из них. Ученые считают, что эти дополнительные гены должны делать что-то важное, иначе они быстро бы потерялись по мере эволюции вирусов.
Теперь исследователи из University of Utah Health обнаружили, что некоторые из этих вирусных генов остались, хотя они и не производят работающий белок, который является функцией подавляющего большинства генов. Их работа по изучению того, как и почему эти загадочные гены эволюционируют, может помочь исследователям лучше предсказывать, какие вирусные варианты могут быть более опасными. Результаты были опубликованы в журнале Current Biology.
«Обычно вирусы не сохраняют гены, которые не представляют для вируса никакой ценности», — говорит автор исследования Стивен Голдштейн. «Так какие же эволюционные давления определяют, останется ли вирусный ген или будет выброшен?»
Чтобы лучше понять эти дополнительные вирусные гены, Голдштейн наблюдал за эволюцией дополнительных генов в режиме реального времени в мышином коронавирусе. Он был удивлен, увидев, что один из генов сохранился в геноме на протяжении многих поколений вирусов, хотя он больше не производил белок.
Похоже, что нечто подобное происходит и в самом SARS-CoV-2. Ген ORF8 обнаружен в большинстве штаммов вируса, хотя в некоторых линиях белок, который он производит, крошечный и, предположительно, нефункциональный.
Исследователи подозревают, что эти, казалось бы, сломанные гены могут помогать контролировать активность других вирусных генов важными способами. Когда вирус мыши потерял другой вспомогательный ген, активность других генов изменилась. Сейчас команда изучает структуру первого вспомогательного гена, чтобы выяснить, может ли он регулировать активность других генов и каким образом.
Голдштейн говорит, что эти результаты подчеркивают важность изучения не только белка, который производит ген, при попытке понять, какие варианты вируса могут быть наиболее опасны.
«Функция самой генетической последовательности — а не только функция белка — может влиять на вирусную приспособленность и передачу с течением времени», — говорит он. «Есть другая эволюция, происходящая под поверхностью, о которой мы мало что знаем».
