Новости

Вирусы являются наиболее распространенными биологическими объектами в Мировом океане и играют существенную роль в его экологическом и биогеохимическом балансе. В то же время они являются наименее изученными элементами морской жизни.    Разшифровав полный геном одного из морских протистов, который может выступать в качестве хозяина для многих вирусов, международная исследовательская группа под руководством ученых из Университета Стони Брук (США) закладывает основу для будущих исследований геномов морских протистов, динамики морских микроорганизмов и эволюционного взаимодействия между организмами-хозяевами и их вирусами - работы, которая может открыть двери для лучшего понимания "невидимого" мира морских вирусов и предложить ключ к экологии и здоровью Мирового океана. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.    Пищевые сети Мирового океана обеспечивают человечество необходимыми источниками пищи, которые поддерживаются в основном микроскопическими организмами, среди которых широко распространены вирусы. Метагеномика позволяет обнаружить новые группы эукариотических вирусов, хотя и не связанных с известными хозяевами. Среди них - недавно описанные мирусвирусы, имеющие некоторое сходство с герпесвирусами.    Мирусвирусы - это крупные ДНК-вирусы, которые повсеместно распространены в океанах, важны для биоразнообразия и, скорее всего, не опасны для человека и водных организмов. Это открытие помогает ученым лучше понять биоразнообразие океанического планктона, значение этих вирусов в экосистеме, а также дает информацию об филогенетической истории вирусов. Проведенное исследование позволяет сложить еще больше фрагментов головоломки, связанной с океаническими вирусами. Авторы исследования сделали открытия в области структуры генома морского протиста Aurantiochytrium limacinum. Эти находки не только проливают свет на уникальные особенности его хромосом, но и раскрывают существование неуловимых хозяев вирусов.    Класс Labyrinthulomycetes, к которому относится Aurantiochytrium, привлекает исследователей своими особыми свойствами и биотехнологическим потенциалом (например, производством незаменимых омега-3 жирных кислот и каротиноидов). Используя современные технологии секвенирования, специалисты смогли полностью расшифровать геном Aurantiochytrium. Они обнаружили два геномных элемента, имеющих сильное сходство с герпесвирусами. Один элемент представляет собой кольцевую структуру, присутствующую в большом количестве копий, а другой интегрируется в конец хромосомы. Эти две особенности напоминают герпесвирусы, печально известные своей способностью поддерживать латентные инфекции в организме человека и других животных: некоторые герпесвирусы, ассоциированные с раком, поддерживают латентные инфекции путем интеграции в геном хозяина, а другие (например, ветряная оспа) поддерживают латентные инфекции в виде независимых эписом.    Исследование также посвящено изучению структуры генома Aurantiochytrium. Авторы обнаружили, что он обладает уникальной конфигурацией концов хромосом - неожиданной организацией генов рибосомной РНК и длинных повторов в их субтеломерных областях. Удивительное расположение этих последовательностей может играть ключевую роль в поддержании хромосомных концов, и именно в один из таких регионов интегрирован геном, подобный вирусу. "Поскольку мирусвирусы были обнаружены на основе данных об экологических последовательностях, они были идентифицированы в отсутствие известных хозяев", - рассказывает соавтор исследования Джеки Коллиер. "Наши данные показывают, что A. limacinum, вероятно, является естественным хозяином мирусвирусов и что один хозяин может быть инфицирован несколькими различными вирусами".     Эти наблюдения свидетельствуют о динамичном взаимодействии генома хозяина и вирусов. "Обнаружение одной из вирусных последовательностей на одном из концов хромосомы хозяина дает интригующее представление об эволюционном происхождении этих элементов", - добавляет Коллиер. "Это открытие также согласуется с растущим числом данных, указывающих на значительное влияние вирусов на морские экосистемы".

Исследователи из Карлова университета в Праге сделали важное открытие, обнаружив новый механизм иммунного ответа в кишечном эпителии.    Кроме того, в их исследовании определен и принцип действия механизма, контролирующего этот иммунный ответ. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Journal of Experimental Medicine.    В кишечнике человека обитает огромное количество разнообразных бактерий, которые играют важную роль в пищеварении, выработке витаминов и даже в формировании иммунной системы. Уже давно установлено, что микробиом кишечника имеет огромное значение для благополучия человека. Однако не менее важен жесткий контроль над этими бактериями для предотвращения их избыточного роста, который может привести к воспалительным заболеваниям или другим пагубным последствиям для организма.    Основное внимание в исследовании уделено сегментированным филаментозным бактериям (СФБ). Хотя в основном СФБ изучались на мышах, они встречаются и у других позвоночных, включая человека. Распространенность СФБ варьирует и на них влияют такие факторы, как пищевые привычки. Особенно часто СФБ встречаются у детей и лиц с воспалительными заболеваниями кишечника.    Настоящее исследование посвящено антиген-специфическому ответу, который является одним из ключевых механизмов иммунной системы. Эпителиальные клетки кишечника способны повышать уровень экспрессии молекул главного комплекса гистосовместимости (MHCII) в ответ на некоторые эпителиально-адгезивные микробы, такие как СФБ. Однако механизм, регулирующий экспрессию MHCII, а также влияние эпителиальной MHCII-опосредованной презентации антигена на Т-клеточный ответ, направленный против этих микроорганизмов, остается неясным. По словам соавтора работы Яна Добеша, "антигенпрезентирующие клетки играют ключевую роль, а молекулы MHC выступают в качестве своеобразного каркаса для представления порций белков из таких источников, как бактерии, инициируя специфический иммунный ответ".    Хотя дендритные клетки являются хорошо известными примерами, отвечающими за эту функцию, более ранние исследования обнаружили присутствие молекул MHCII на эпителиальных клетках кишечника. Необычайно большой размер поверхности кишечника позволяет содержать значительное количество MHCII-положительных клеток, поэтому вызывает некоторое недоумение тот факт, что их назначение ранее было неизвестно.    Результатом данного исследования стало выявление нового типа иммунного ответа, направленного на СФБ. "Этот механизм ответа похож на тот, что используется против вирусов, и включает в себя выработку в Т-лимфоцитах специфических ферментов - гранзимов. Примечательно, что в этом сценарии гранзимы экспрессируются в MHCII-активированных Т-клетках, что противоречит их типичной хелперной функции в иммунной системе", - объясняет Добеш.    В этом контексте экспрессирующие гранзимы MHCII-активированные Т-клетки становятся активными агентами, способными уничтожать клетки. Таким образом, исследование демонстрирует новый механизм иммунного ответа и регуляторный механизм, управляющий всей системой, показывая, что MHCII в эпителии, Т-клетки, продуцирующие гранзимы, и присутствие СФБ определяют скорость обновления кишечного эпителия.