1215
Науковці виявили раніше невідомий спосіб, у який морські анемони захищаються від вірусів, — і це відкриття показує, що еволюція імунних систем тварин може бути значно різноманітнішою, ніж вважали. Новий механізм спирається на білок, дуже схожий на один із найважливіших противірусних білків людини, але виконує протилежну функцію — і водночас залишається необхідним для захисту від інфекції. Роботу, яку очолили аспірант Тон Шароні та професор Єгу Моран з Єврейського університету в Єрусалимі спільно з колегами з Університету Північної Кароліни в Шарлотті, опублікували в Nature Ecology & Evolution.
Віруси загрожували живим організмам упродовж усієї історії еволюції. У людей та інших хребетних один із ключових противірусних захистів залежить від білка MAVS: коли клітина виявляє вірус, MAVS допомагає запустити імунну відповідь. Щоб з’ясувати, наскільки давньою є ця система, дослідники звернулися до морських анемонів — стародавніх морських тварин, чия лінія відгалузилася від тієї, що зрештою привела до людини, понад 600 мільйонів років тому. Як близькі родичі коралів і медуз, анемони дають цінне «вікно» в ранню еволюцію імунітету.
Під час дослідження команда виявила невідомий раніше білок, який назвали CARDIB. Спершу він видався надзвичайно схожим на MAVS, тож науковці припустили, що й функція буде такою самою. Але це припущення швидко розсипалося. «Усе в CARDIB підказувало, що він має працювати як MAVS, — розповів професор Моран. — Натомість ми виявили, що він робить прямо протилежне: замість активувати противірусний захист CARDIB зазвичай його пригнічує».
Відкриття одразу породило важливе питання: навіщо тварині свідомо пригнічувати власну імунну відповідь? Щоб з’ясувати це, дослідники за допомогою редагування генів CRISPR видалили ген CARDIB в анемонів, а потім піддали їх дії вірусів. Результат був несподіваним: анемони без CARDIB ставали значно вразливішими до інфекції — віруси розмножувалися швидше, тварини не могли належно активувати захист, а їхня здатність боротися з інфекцією різко падала.
«Результати були цілком контрінтуїтивними, — зазначив Шароні. — Хоча CARDIB за нормальних умов діє як гальмо для імунної системи, це гальмо виявляється необхідним для ефективної противірусної відповіді». Загалом досліди показали, що анемони покладаються на противірусний шлях, принципово відмінний від людського, попри те, що обидві системи містять молекулярні компоненти, які виглядають напрочуд схожими.
Щоб перевірити, чи має цей механізм значення поза лабораторією, генетично змінених анемонів перенесли з акваріумів у зовнішні морські мезокосми з природною естуарною водою в Південній Кароліні, де тварини стикалися з розмаїттям реальних вірусів і мікроорганізмів. Різниця стала очевидною за кілька днів: особини без CARDIB та споріднених генів накопичували значно більше вірусів. Це довело, що відкритий шлях — не просто лабораторний феномен, а критично важлива частина захисту в природі.
Висновок дослідження ширший за окремий білок. Схоже, еволюція не зупинилася на єдиній універсальній противірусній стратегії — різні групи тварин могли незалежно виробити відмінні молекулярні системи виявлення вірусів. «І люди, і морські анемони потребують захисту від вірусів, але ця робота показує, що еволюція може організувати цей захист принципово різними способами», — підсумував Моран. Дослідження також підкреслює цінність вивчення нетипових організмів: стародавні тварини на кшталт анемонів зберігають еволюційні знахідки, які залишилися б непоміченими, якби наука зосереджувалася лише на людині й мишах.
