Дикие гены. О скрытой жизни внутри нас

Остатки этих вирусов в геномах можно уподобить следам ног на песке пляжа, где их непрерывно разрушают ветер и волны. Точно так же мутации в наследственном материале за миллионы лет могут до неузнаваемости изменить остатки вирусов. В связи с этим можно предположить, что на самом деле вирусы намного древнее, чем их обнаруживаемые в ДНК ископаемые остатки.

Но палеовирологи борются не только с временем. Составляя генеалогическое древо вирусов, они сталкиваются с осложняющим фактором, который заключается в том, что видовые границы не представляют для вирусов непреодолимой преграды. Приходится все время искать двери, через которые они могут проскользнуть, распространяясь от одного вида живых существ к другому. Так, например, ВИЧ попал в организм человека от обезьян, а разные вирусы гриппа перекочевывают к нам то от птиц, то от свиней. Известны даже вирусы, которые могут размножаться в организме и растений, и насекомых или поочередно переходить от насекомых к млекопитающим и обратно.

Ввиду такого горизонтального переноса генов между различными видами вирусов им трудно найти подходящее место на генеалогическом древе, которое предусматривает главным образом вертикальный перенос генов от родителей к потомству.

Кроме того, у вирусов есть еще два свойства, которые способны довести составителей генеалогических древ до отчаяния. Они отличаются большой небрежностью и к тому же склонны воровать, как сороки. Небрежность проявляется в том, что при копировании своего генома они допускают больше ошибок, чем пьяный подросток, который, катаясь на американских горках, пытается отправить СМС своей подружке. С эволюционной точки зрения в этом есть смысл (для вируса, а не для подростка), потому что возникающие мутации изменяют вирус и дают ему возможность приспособиться к новым условиям. Что же касается воровства, то существуют вирусы, которые прихватывают с собой все гены, до которых могут дотянуться. Они заимствуют их и у клеток организма-хозяина, и у других вирусов, причем везде, где только можно. Им безразлично.

ДНК-содержащие вирусы ведут себя в данном плане заметно активнее, чем РНК-содержащие вирусы. Возможно, это объясняется тем, что у них в геноме больше места для наворованного добра. Поэтому составление генеалогического древа, основанного на сравнении нуклеотидных последовательностей, весьма проблематично из-за наплевательского отношения вирусов к своему геному. В связи с этим родственные связи между различными видами вирусов определяются не по сходству геномов, а по сходству капсидов. Но даже в этом случае речь идет не о последовательности, в которой белки располагаются в капсиде, а о способе их «упаковки», потому что здесь у вирусов значительно ограничено пространство для маневра.

Первая такая наследственная линия вирусов была выявлена, когда обнаружилось поразительное сходство капсидов человеческих аденовирусов и вируса одной бактерии, найденной в 1970-е годы в очистных сооружениях города Каламазу в штате Мичиган. Сегодня эта линия насчитывает огромное количество различных вирусов, охватывающих все жизненные ниши и имеющих капсиды икосаэдрической формы (икосаэдр представляет собой шарообразную структуру, поверхность которой состоит из 20 треугольных граней), построенные из белков схожей структуры.

Вместе с тем аденовирусы интересны и сами по себе с точки зрения эволюции, поскольку они встречаются не только у млекопитающих, но и у птиц, рыб, пресмыкающихся и амфибий. Большое количество видов этих вирусов позволяет лучше раскрыть их эволюцию. У аденовирусов имеется 16 генов, входящих в «базовую комплектацию» и заботящихся об их основных нуждах: формировании капсида, размножении наследственного материала и его упаковке в капсид.