Интересный факт дня: Вирус простуды оказался старше человека

Внутри пары молочных зубов возрастом 31 000 лет ученые обнаружили остатки ДНК нескольких вирусов и использовали этот генетический материал для реконструкции эволюционной истории патогенов.

Их анализ показывает, что человеческий аденовирус C (HAdV-C), разновидность вируса, который обычно вызывает легкие, похожие на простуду заболевания у детей, возможно, возник более 700 000 лет назад, задолго до того, как Homo sapiens ходил по Земле, сообщила группа ученых.

Но не всех убедили полученные данные.

"Авторы находят относительно древнюю дату до появления нашего собственного вида", - сказал Себастьян Кальвиньяк-Спенсер, биолог-эволюционист из Института Роберта Коха в Германии. "Я думаю, что это правдоподобно, но ... Я считаю их анализ предварительным", - сказал Кальвиньяк-Спенсер, не участвовавший в исследовании.

По словам Кальвиньяк-Спенсер, авторы исследования извлекли два "почти полных" генома аденовируса из молочных зубов, предоставив уникальный, но очень небольшой образец вирусов, на котором основывается их анализ. Он отметил, что анализ более молодых аденовирусов возрастом несколько тысяч лет может помочь команде подтвердить свою оценку того, когда впервые появились HAdV-C.

Тем не менее, образцы древнего аденовируса не появляются каждый день.

Молочные зубы, использованные в исследовании, были взяты из археологического объекта на северо-востоке Сибири под названием Яна "Место рога носорога" (RHS), где, согласно отчету 2004 года в журнале Science, был обнаружен передний вал стрелы, сделанный из рога шерстистого носорога.

По сообщению NBC News, археологические раскопки, расположенные примерно в 480 километрах к северу от Северного полярного круга, являются одними из самых ранних прямых доказательств того, что люди жили в высоких широтах Арктики. На этом месте археологи нашли каменные орудия труда, оружие из слоновой кости и кости забитых мамонтов, бизонов и медведей. Согласно отчету журнала Nature за 2019 год, единственные человеческие останки, обнаруженные в RHS Яны, - это три фрагментированных молочных зуба, которые принадлежали двум разным детям, потерявшим их в возрасте от 10 до 12 лет.

"Вирусы могут проникать в зубы через кровоток и сохраняться в плотных тканях в течение многих тысяч лет", - сказала первый автор Софи Нильсен, которая на момент исследования была докторантом Копенгагенского университета. И в отличие от костей в теле, зубы никогда не регенерируют - они сохраняют одни и те же клетки с течением времени, поэтому они обеспечивают совокупный учет всех патогенов, с которыми человек столкнулся, сказала она.

В данном случае древние молочные зубы стали свидетельством инфекций в раннем детстве, а холодная арктическая среда, вероятно, помогла сохранить как зубы, так и вирусную ДНК внутри, сказала Нильсен. Чтобы извлечь вирусную ДНК, исследовательской группе пришлось полностью уничтожить ткань зуба.

Даже суровые зубы и холодный климат не могли полностью защитить вирусную ДНК от деградации, поэтому со временем геномы стали фрагментированными. Чтобы собрать сломанные геномы воедино, команда проанализировала каждый бит ДНК и сравнила короткие генетические последовательности с эталонными геномами современных вирусов. Они идентифицировали два древних генома как HAdV-Cs, один из семи известных видов аденовируса, от A до G.

Команда обнаружила, что древние геномы имеют много общего с современными аденовирусами, которые циркулировали между 1950-ми и 2010-ми годами. Например, все современные вирусы HAdV-C имеют одну и ту же генетическую «основу», но демонстрируют разнообразие в нескольких ключевых генах, включая те, которые помогают вирусам избегать обнаружения иммунной системой хозяина . Эти небольшие различия делят вирусы на шесть различных подтипов; например, HAdV-C1 и HAdV-C2 представляют собой разные подтипы под зонтиком HAdV-C.

Команда обнаружила, что древние аденовирусы имели большую часть своей генетической основы с современными вирусами, и что два древних генома точно соответствуют установленным подтипам "С1" и "С2". "Удивительно то, что… они больше похожи на современные типы два и один, чем друг на друга", - сказала Нильсен.

Другими словами, несмотря на то, что обоим было 31 600 лет, два древних генома соответствовали современным вирусам своего подтипа лучше, чем друг другу. Это открытие указывает на то, что различные подтипы аденовирусов начали отличаться друг от друга много тысяч лет назад, задолго до того, как они проникли в молочные зубы двух молодых людей в древней Сибири, согласно Нильсон и ее коллегам.

Снова сравнив современные геномы с древними, команда сделала приблизительную оценку того, когда HAdV-C отделились от всех других аденовирусов. "Эти даты очень неопределенны, потому что у нас так мало образцов", - добавила Нильсен. "Но похоже, что они разделились, по крайней мере, 700 000 лет назад".

Согласно этой оценке, происхождение HAdV-Cs предшествовало появлению современного человека, которое произошло примерно 300000 лет назад. В своем отчете авторы исследования предполагают, что модели миграции и межвидовые взаимодействия наших предков-гомининов, возможно, помогли сформировать эволюцию этих аденовирусов, но если это произошло и как, остается крайне неясным.

"Мы показали себе, что другие HAdV - HAdV-B и Es - вероятно, были переданы человеческому роду горилл и шимпанзе", - сказал Кальвиньяк-Спенсер, ссылаясь на предыдущие исследования его собственной лаборатории. "Мы обнаружили, что некоторые из этих событий передачи, вероятно, предшествовали нашему виду, а другие - нет". По его словам, открытие более древних образцов аденовируса поможет исследователям точно определить, когда HAdV-Cs впервые начали заражать наших человеческих предков, и через какие виды патогены прошли на пути к человеческому происхождению.

"У нас так много времени, когда мы ничего не знаем", - сказала Нильсен. Она отметила, что в идеале будущие анализы должны включать не только аденовирусы разных возрастов, но и аденовирусы из разных географических регионов. "Конечно, чем больше данных, тем лучше".

Напомним, ранее сообщалось, что самый старый вирус растений обнаружили в кукурузе.

Источник