Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Я заболел ею, будучи уже взрослым, и у меня болезнь вызвала артропатию, которая часто возникает в такой ситуации; иммунные комплексы накапливаются в суставах, что приводит к их отеку и хромоте, которые могут продолжаться довольно длительное время. Этот вирус, действительно, сильно отличается от вирусов папилломы и полиомавирусов. Он не вызывает устойчивой хронической инфекции, придерживаясь тактики «бей и беги», напоминая такие эпидемические вирусы, как вирусы гриппа, кори или простуды, и оставляя после заболевания стойкий пожизненный иммунитет. Другим отличием от прочих мелких ДНК-содержащих вирусов является скорость его эволюции. Вызывает удивление, что последовательность нуклеотидов в геноме B19, собранная в течение более тридцати лет, показала, что частота нуклеотидных замен равна приблизительно 10^-4 замены на один сайт за один год (Shackelton, Holmes, 2006). Этот темп эволюции сравним с темпом эволюции РНК-содержащих вирусов, но сильно отличается от скорости эволюции, типичной для ДНК-содержащих вирусов. Эта скорость свидетельствует о способности к быстрой эволюционной адаптации и о высоком потенциале к перекрестному инфицированию представителей разных биологических видов.

Нетрудно найти этому доказательства. В 1978 году среди домашних собак разразилась пандемия новой вирусной болезни, распространившаяся по всему миру. Собачий парвовирус возник после межвидовой передачи специфичного для кошек парвовируса собакам. Сообщения о регистрации случаев заболевания указывали на то, что основой пандемии послужила небольшая локальная эпидемия среди собак в Европе. Представляется вероятным, что генетические варианты кошачьего парвовируса в результате мутаций гена, кодирующего капсид, приобрели способность прикрепляться к клеткам организма собак, и именно эти варианты первыми «перепрыгнули» на домашних собак. В течение всего нескольких лет, прошедших до 1978 года, видимо, имела место быстрая адаптивная эволюция, в результате которой появился пандемический штамм, распространившийся по миру с быстротой лесного пожара. Подобно эритровирусу B19, парвовирус демонстрировал очень высокий темп эволюции, столь характерный для РНК-содержащих вирусов. Другие исследования парвовирусов показали, что описанный феномен присущ всем парвовирусам, и есть указания на то, что высокий уровень генетической вариабельности может иметь место и в других линиях вирусов с одноцепочечными ДНК, например цирковирусов. Остается загадкой, почему вирусы, использующие клеточный аппарат репликации ДНК для копирования своих геномов, могут обладать столь высокой скоростью вирусной эволюции, которая позволяет им преодолевать межвидовые барьеры и существовать предположительно в форме квазивидов в организме каждого нового хозяина. Возможно ли, что механизмы контроля ошибок, присущие клеточной ДНК-полимеразе, не полностью восстанавливаются во время репликации одноцепочечного ДНК-генома парвовируса? Не отказывают ли и другие механизмы защиты от ошибок, работающие во время репликации клеточной ДНК, после инфицирования клеток парвовирусом? Пока все суждения основаны на умозрительных спекуляциях. Точный механизм генетической изменчивости парвовирусов покрыт завесой тайны, оставаясь поистине цирковым трюком, которым в совершенстве овладели эти очаровательные, обманчиво простые, маленькие ДНК-содержащие вирусы.

Глава 8 Вироиды и мегавирусы: крайности