Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать

В отличие от кораллов в симбиозах, где якорным организмом служат растения, горизонтальный трансфер нкРНК между сожительствующими организмами продемонстрирован самым очевидным образом (Zhang T. et al., 2016; Cai Q. et al. 2018). Наиболее показательными примерами оказываются случаи интервенции патогенных грибков и бактерий, которые нарушают баланс интересов внутри холобионтного сообщества растения и формируют новый специфический ансамбль экспрессии генов во всем холобионте, в первую очередь экспрессии нкРНК (Li W., Li S. and Li C., 2017). Направление потоков информации, опосредуемых нкРНК, двустороннее. Для одних систем «холобионт растения-паразит» более изучено направление от растения к паразиту, когда секретируемые нкРНК напрямую, как показано для миРНК хлопчатника, или опосредованно, через ферментные системы киРНК резуховидки Таля, блокируют экспрессию факторов патогенности некоторых грибков-паразитов. Для других систем, например в случае грибков семейства фитофторы, наоборот: специализированные белки фитофторы (типа PSR2 – Phytophtora Silencing Repressor protein 2, белок-репрессор сайленсинга фитофторы) добиваются «молчания» киРНК растения, которое, в свою очередь, заставило бы «молчать» иРНК факторов патогенности самой фитофторы (Hou Y. et al., 2019). Интересно отметить, что активация растительных «защитных» киРНК осуществляется через образ-распознающие рецепторы, функциональные аналоги которых присутствуют в иммунных клетках высших животных.

Сами высшие животные, в том числе млекопитающие, используют кратно расширенный арсенал средств противодействия патогенной инвазии, основанных на РНК интерференции и ей подобных РНК-зависимых инструментах. Он включает элементы глубоко эшелонированной иммунной системы, а также трудноотделимые от нее особые системы распознавания и уничтожения чужеродных нуклеиновых кислот. Объединяющей структурой для этих систем служат образ-распознающие рецепторы, в первую очередь уже упоминавшиеся toll-like рецепторы, запускающие каскады как цитокин-, так и нкРНК-опосредованных механизмов (Tatematsu M. et al., 2018).

Некоторые «древние» патогенные спутники человека, такие как E. coli, M. tuberculosis, H. pylori, одним своим присутствием каким-то образом способны изменять профиль экспрессии человеческих регуляторных нкРНК в сторону снижения «остроты» иммунного ответа (Zhang Z. M. et al., 2017; Li N. et al., 2012). Подобные факты свидетельствуют в пользу гипотезы «старых друзей», ставшей развитием «гигиенической теории» Дэвида Стракана.

Другие бактериальные инфекционные агенты (Salmonella typhimurium, Ps. aeruginosa), напротив, могут непосредственно выбрасывать особые нкРНК, которые при попадании в клетки хозяина препятствуют активной выработке факторов антибактериальной защиты, связывая транскрипты ее ключевых генов, например индуцибельной синтазы оксида азота (Gu H. et al., 2017; Zhao C. et al., 2017). Своеобразный двухсторонний регуляторный размен нкРНК происходит при малярии: зараженные плазмодиями эритроциты становятся источниками экстрацеллюлярных везикул, нагруженных смесью нкРНК паразитов и хозяина, обеспечивая таким способом проникновение нкРНК в эндотелиальные клетки сосудов и вызывая их специфическую реакцию на инфекцию. (Babatunde K. A. et al., 2018; Wu Z. et al., 2018). В то же время специализированные комплексы миРНК и белков из клеток человека способны интенсивно проникать внутрь малярийных плазмодиев, внося существенные дирижерские правки в симфоническую палитру ансамбля паразитарных генов, в результате чего его звучание становится более оптимистичным для больного (Dandewad V. et al., 2019). Такой путь противодействия интервенту кажется излишне изощренным по сравнению с «лобовой» атакой на него, но тем не менее часто оказывается вполне эффективным.