Pandoravirus quercus, обнаружен в Марселе, Франция. Тонкий срез, просматриваемый с помощью электронной микроскопии. Шкалы: 100 нм. Credit: IGS- CNRS/AMU

Три новых члена были идентифицированы и добавлены в семейство пандоравирусов исследователями из Лаборатории структурной и геномной информации (CNRS/Aix-Marseille Université), работающими с партнерами в Лаборатории биологии (CEA/Inserm/Université Grenoble-Alpes) и Cea-Genoscope.

Это странное семейство вирусов, с их гигантскими геномами и многими генами без известных эквивалентов, обнаруженное несколько лет назад, удивило ученых.

В издании Nature Communications исследователи предлагают объяснение: пандоравирусы, похоже, являются фабриками для новых генов и, следовательно, новых функций. Гигантские вирусы продолжают трясти ветви на древе жизни, предлагая ученым решить, кто они – причуды природы или эволюционные новаторы.
Открытие двух гигантских вирусов в 2013 году, отличных от всего, что было известно ранее, размыло линию между вирусным и клеточным миром.

Пандоравирусы столь же велики, как и бактерии, и содержат геномы, которые более сложны, чем те, которые встречаются у некоторых эукариотических организмов. Их странная форма в виде амфоры и огромный, атипичный геном заставили ученых задуматься, откуда они взялись.

Ученые сравнили шесть известных случаев обнаружения пандоравирусов с другим вирусом, найденным в Германии, с использованием разных подходов. Анализ показал, что, несмотря на очень похожие формы и функции, эти вирусы содержат только половину своих генов, кодирующих белки. Однако, как правило, члены одной семьи имеют больше общих генов.

Кроме того, эти новые члены отличаются гигантскими размерами генома пандоравирусов, их разнообразием и большой долей содержащихся в них сиротских генов: большинство из этих вирусов имеют большое количество сиротских генов, то есть генов, которые кодируют белки, не имеющих эквивалента в других живых организмах (это уже имело место для двух ранее обнаруженных пандоравирусов).

Эта необъяснимая характеристика лежит в основе многих споров о происхождении вирусов. Что больше всего удивило исследователей, так это то, что сиротские гены отличаются от одного пандоравируса к другому, что делает менее вероятным, что они были унаследованы от общего предка.

Биоинформационный анализ показал, что эти сиротские гены проявляют признаки, очень сходные с особенностями некодирующих (или межгенных) областей генома пандоравируса. Выводы показывают, что единственное возможное объяснение состоит в том, что гены могут возникать спонтанно и случайным образом в межгенных областях. В этом случае гены «появляются» в разных местах от одного штамма к другому, что объясняет их уникальную природу.
В случае подтверждения этой новаторской гипотезы гигантские вирусы можно будет признать мастерами генетического творчества – центральную, но все же слабо объясненную составляющую любого понимания источника жизни и ее эволюции.