Российские учёные связали эволюцию вируса клещевого энцефалита с похолоданием
В последнее время внимание специалистов всё больше привлекают проблемы возникновения новых вирусов, их генетическое разнообразие и эволюция. Специалисты ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» и Института цитологии и генетики СО РАН сравнили последовательности вирусных геномов возбудителей тяжёлых заболеваний человека – вируса клещевого энцефалита (ВКЭ) и вируса Повассан (ВП). Исследователи пришли к выводу, что важнейшим фактором эволюции этих вирусов стали резкие изменения климата – похолодания, происходившие в обоих полушариях в течение последних тысячелетий.
Вирус клещевого энцефалита и вирус Повассан относятся к семейству флавивирусов. Они заражают млекопитающих, членистоногих, птиц и рептилий и формируют природные очаги в разных регионах планеты. Флавивирусы вызывают у человека серьёзные заболевания. И ВКЭ, и ВП циркулируют во многих районах России. Они переносятся клещами и вызывают у людей энцефалиты. Опасность вирусов для человека зависит от особенностей генома. Например, ВКЭ имеет три варианта: европейский, сибирский и дальневосточный. Смертность от энцефалита, вызванного европейским генотипом, составляет 1–2 процента, сибирским – 6–8 процентов, а в случае, когда болезнь вызвана дальневосточным вирусом – 20–60 процентов. Неудивительно, что особенности эволюции и распространения вирусов так интересуют специалистов.
Для реконструкции эволюции ВКЭ учёные использовали участок генома, кодирующий вирусный поверхностный белок E. Анализ известных последовательностей разных штаммов показал, что общепринятые представления об эволюции этого вируса оказались ошибочными. Большинство специалистов полагали, что ВКЭ впервые появился на территории Дальнего Востока России и затем распространился в западном направлении по континенту. Однако эволюционно более древним оказался европейский генотип ВКЭ, который отделился от общего предшественника приблизительно 2750 лет назад, а сибирский и дальневосточный подтипы возникли около 2250 лет назад. На Японские острова вирус занесли, по-видимому, птицы около 590 лет назад.
Вирус Повассан попал на территорию Приморского края России всего около 70 лет назад из Канады. Для реконструкции его эволюции учёные использовали участок генома, кодирующий вирусный фермент РНК-полимеразу NS5. Два его основных варианта разделились на территории Северной Америки около 2030 лет назад, примерно в то же время, что и сибирский и дальневосточный подтипы ВКЭ в Азии.
Эти события, а также дальнейшее разделение основных генных вариантов ВКЭ совпадают по времени с известными историческими периодами потепления и похолодания. Флавивирусы начали осваивать новые территории на севере Евразии и Америки после таяния ледников, около 10 тысяч лет назад. Наиболее близкие к нам значительные похолодания происходили примерно 2200–1900, 1550–1150, 830–655 и 400–200 лет назад. Эти климатические изменения могли существенно изменять ареалы переносчиков вирусов, иксодовых клещей и соответственно скорость эволюции флавивирусов на северных территориях Евразии и Америки.
Совпадение времени дивергенции основных генных вариантов ВКЭ и ВП с историческими периодами потепления и похолодания позволило учёным предположить, что важнейшим фактором эволюции флавивирусов послужили именно резкие изменения климата.
Работу учёных поддержали РФФИ, программы Президента РФ для поддержки ведущих научных школ и Минобрнауки России.
Источник: Е. Л. Субботина, В. Б. Локтев «Молекулярная эволюция вируса клещевого энцефалита и вируса Повассан», Молекулярная биология 2012, том 46, № 1
Вирус клещевого энцефалита и вирус Повассан относятся к семейству флавивирусов. Они заражают млекопитающих, членистоногих, птиц и рептилий и формируют природные очаги в разных регионах планеты. Флавивирусы вызывают у человека серьёзные заболевания. И ВКЭ, и ВП циркулируют во многих районах России. Они переносятся клещами и вызывают у людей энцефалиты. Опасность вирусов для человека зависит от особенностей генома. Например, ВКЭ имеет три варианта: европейский, сибирский и дальневосточный. Смертность от энцефалита, вызванного европейским генотипом, составляет 1–2 процента, сибирским – 6–8 процентов, а в случае, когда болезнь вызвана дальневосточным вирусом – 20–60 процентов. Неудивительно, что особенности эволюции и распространения вирусов так интересуют специалистов.
Для реконструкции эволюции ВКЭ учёные использовали участок генома, кодирующий вирусный поверхностный белок E. Анализ известных последовательностей разных штаммов показал, что общепринятые представления об эволюции этого вируса оказались ошибочными. Большинство специалистов полагали, что ВКЭ впервые появился на территории Дальнего Востока России и затем распространился в западном направлении по континенту. Однако эволюционно более древним оказался европейский генотип ВКЭ, который отделился от общего предшественника приблизительно 2750 лет назад, а сибирский и дальневосточный подтипы возникли около 2250 лет назад. На Японские острова вирус занесли, по-видимому, птицы около 590 лет назад.
Вирус Повассан попал на территорию Приморского края России всего около 70 лет назад из Канады. Для реконструкции его эволюции учёные использовали участок генома, кодирующий вирусный фермент РНК-полимеразу NS5. Два его основных варианта разделились на территории Северной Америки около 2030 лет назад, примерно в то же время, что и сибирский и дальневосточный подтипы ВКЭ в Азии.
Эти события, а также дальнейшее разделение основных генных вариантов ВКЭ совпадают по времени с известными историческими периодами потепления и похолодания. Флавивирусы начали осваивать новые территории на севере Евразии и Америки после таяния ледников, около 10 тысяч лет назад. Наиболее близкие к нам значительные похолодания происходили примерно 2200–1900, 1550–1150, 830–655 и 400–200 лет назад. Эти климатические изменения могли существенно изменять ареалы переносчиков вирусов, иксодовых клещей и соответственно скорость эволюции флавивирусов на северных территориях Евразии и Америки.
Совпадение времени дивергенции основных генных вариантов ВКЭ и ВП с историческими периодами потепления и похолодания позволило учёным предположить, что важнейшим фактором эволюции флавивирусов послужили именно резкие изменения климата.
Работу учёных поддержали РФФИ, программы Президента РФ для поддержки ведущих научных школ и Минобрнауки России.
Источник: Е. Л. Субботина, В. Б. Локтев «Молекулярная эволюция вируса клещевого энцефалита и вируса Повассан», Молекулярная биология 2012, том 46, № 1