Международная группа ученых открыла у морских анемонов ранее неизвестный механизм защиты от вирусов. Он основан на белке, который подавляет иммунную систему, однако именно эта функция оказалась ключевой для эффективной борьбы с инфекцией. Результаты исследования ставят под сомнение гипотезу о том, что все животные унаследовали единую базовую систему противовирусной защиты от общего предка.
Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме и Университета Северной Каролины в Шарлотте изучали иммунитет морских анемонов – древних организмов, чья эволюционная линия отделилась от предков человека более 600 млн лет назад. Они обнаружили белок, названный CARDIB, который по своей структуре очень похож на MAVS – один из важнейших противовирусных белков человека. У позвоночных MAVS при обнаружении вируса запускает иммунный ответ. Ученые ожидали, что CARDIB будет работать так же, но оказалось, что его функция прямо противоположна – он подавляет защитные реакции организма.
Чтобы выяснить, зачем животному нужен такой механизм, биологи с помощью технологии CRISPR удалили у анемонов ген, отвечающий за синтез CARDIB. Эксперимент дал парадоксальный результат: особи без этого белка-ингибитора оказались гораздо более уязвимыми для вирусов. Их иммунная система не смогла правильно активироваться для борьбы с инфекцией, и вирусы размножались быстрее.
Для проверки выводов в естественных условиях ученые поместили генно-модифицированных анемонов в открытые морские мезокосмы в Южной Каролине, где циркулировала природная вода с местными микроорганизмами. Уже через несколько дней в организмах анемонов, лишенных гена CARDIB, накопилось значительно больше вирусов, чем у контрольной группы. Это подтвердило, что открытый механизм играет критическую роль в выживании животных в природе.
Работа, опубликованная в журнале Nature Ecology & Evolution, показывает, что в ходе эволюции у разных групп животных могли независимо возникать принципиально разные молекулярные системы для противостояния вирусным угрозам. По словам авторов, это подчеркивает важность изучения не только традиционных лабораторных видов, но и древних организмов, которые сохранили уникальные биологические решения.
