Ученые показали, что различные сегменты генома вируса могут существовать в разных клетках, но работать вместе, чтобы вызвать инфекцию.
Результаты исследования способны перевернуть фундаментальную модель в вирусологии, что геном вируса входит и реплицируется в одной клетке, а затем переходит к репликации в другой.
Многосторонние вирусы представляют собой интригующие вирусные системы, поскольку их геном разделен на несколько сегментов, и каждый заключен в отдельную вирусную частицу. Давно считается, что все сегменты генома должны двигаться вместе от клетки к клетке, чтобы вызвать инфекцию. Но новое исследование показывает, что это не так.
По словам ученых, шансы вируса потерять важный сегмент генома во время передачи оцениваются настолько высокими, что его способность успешно вызывать инфекцию была давней тайной. Исследователи проверили смелый вариант: может этот вирус успешно заражает хозяина, даже если его сегменты генома не в отдельных клетках?
Для исследования этого ученые изучили вирус некротического трюка фасоли faba, который имеет восемь различных сегментов генома. Были использованы флуоресцентные зонды для обнаружения присутствия различных вирусных сегментов в отдельных клетках растений фасоли faba.
Интересно, что команда обнаружила, что отдельные сегменты чаще всего встречаются в разных клетках. Это даже применяется к сегментам генома, которые кодируют жизненно важные функции, такие как репликация, инкапсидации (процесс включения вирусной ДНК в защитный слой) и перемещения вируса между клетками.
Эти результаты позволяют предположить, что вирус может функционировать, пока его сегменты генома появляются в отдельных клетках, но необходимы дополнительные доказательства.
Чтобы еще больше опровергнуть возможность того, что все сегменты генома реплицируются как единая система внутри отдельных клеток, они стремились показать, что сегменты могут независимо накапливаться в разных клетках.
Ученые не обнаружили никакой связи между количеством двух различных сегментов ни на ранней, ни на более поздней стадиях инфекции, показывая, что накопление сегментов было независимым
Чтобы понять смысл этих открытий, они предположили, что вирусная функция может действовать в клетке даже там, где ее сегмент генома отсутствует. Чтобы проверить это, они сосредоточились на сегменте генома, ответственного за репликацию (R), и искали молекулу, которую он кодирует-M-Rep-в клетках, где реплицируется другой сегмент.
Хотя сегмент R был обнаружен только в меньшинстве этих клеток (около 40%), его продукт M-Rep был обнаружен почти в 85%. Это говорит о том, что либо сам белок M-Rep, либо транскрипты сегмента генома, который его делает, производятся в клетках, где присутствует сегмент R, а затем перемещаются в другие клетки.
В целом исследование показало, что отдельные сегменты генома вируса не обязательно вместе внутри отдельных клеток-хозяев, и что накопление одного сегмента генома в клетке полностью не зависит от накопления других.
Вполне возможно, что этот многоклеточный образ жизни может быть принят в многочисленных вирусных системах и открывает совершенно новый горизонт исследований в вирусологии.
