«Генетические окаменелости» рассказали о переходе гельминтов от птиц к людям

Географическое распределение носителей AviRTE

Alexander Suh et al., Nature Communications, 2016

Международная группа ученых обнаружила в ДНК птиц следы древнего обмена генетическим материалом с круглыми червями, которые сейчас паразитируют на людях. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Communications.

Исследователи из 11 научных центров Швеции, Германии, США, Бразилии и Сингапура под руководством сотрудников Университета Упсалы провели анализ мобильных генетических элементов (участков ДНК, которые могут перемещаться внутри генома и в некоторых случаях между разными биологическими видами — так называемый горизонтальный перенос) у разных видов птиц. Им удалось обнаружить у карликовых тираннов (Zimmerius) новый ретротранспозоноподобный элемент, названный AviRTE, представляющий собой длинную рассеянную последовательность ДНК (LINE).

Дальнейший анализ выявил этот ретротранспозон у других представителей семейства тиранновых мухоловок, а также у трогонов, мадагаскарских петушков, попугаев, колибри, птиц-носорогов, тинаму и манакинов, но не других птиц. Поиск в геномных базах данных показал, что единственные животные, у которых встречается AviRTE — это паразитические нематоды (круглые черви) бругия, вухерерия и лоа, которые вызывают филяриазы у человека и животных. Сходство подсемейств AviRTE в различных геномах составляет от 83 до 99 процентов нуклеотидов.

Филогенетический и палеобиогеографический анализы показали, что горизонтальный перенос AviRTE между нематодами и птицами проходил в две волны, затронувшие все тропические регионы мира. В первой из них, около 25—22 миллионов лет назад, приняли участие бругия и вухерерия, во второй, около 20—17 миллионов лет назад — лоа.

Филогенетическое распределение AviRTE

Alexander Suh et al., Nature Communications, 2016

Полученные данные свидетельствуют о том, что современные возбудители филяриазов произошли от червей, паразитировавших на тропических птицах несколько миллионов лет назад. Ранее считалось, что хозяевами этих нематод могут быть только млекопитающие.

Интересно, что как правило мобильными генетическими элементами, подверженными горизонтальному переносу, являются транспозоны, а не ретротранспозоны, которые представляют собой РНК-посредники. До сих пор было известно единственное распространенное межвидовое семейство неретровирусных ретротранспозонов — BovB, обнаруженное у различных млекопитающих, пресмыкающихся и паразитирующих на них клещей.

Возбудители филяриазов — тонкие длинные черви, распространяющиеся с током лимфы и паразитирующие под кожей и (в случае лоа) роговицей глаза. Могут вызывать застой лимфы с развитием слоновости, гнойные осложнения и нарушения зрения.

Олег Лищук