Зубатые киты оказались уязвимы перед гриппом и корью

Группа генетиков из Медицинской школы Стэнфордского университета обнаружила, что у представителей нескольких семейств зубатых китов (дельфины, касатки, кашалоты) имеются разнообразные мутации в генах Mx1 и Мx2, не позволяющие синтезировать ключевые для иммунной защиты от вирусных инфекций белки. С подробностями работы можно ознакомиться в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследование состояло из двух этапов. На первом этапе ученые проанализировали геномы 60 различных видов млекопитающих. Среди них было четыре представителя различных семейств подотряда зубатых китов (Odontoceti), представители подотряда усатых китов (Mysticeti), а также множество иных млекопитающих, включая даже коров и человека.

Выяснилось, что только у зубатых китов гены Mx1 и Мx2 отсутствуют полностью, либо в них наблюдаются разного рода мутации, потенциально исключающие возможность производства функциональных белков. У всех остальных млекопитающих, в том числе и усатых китов, никаких изменений в этих генах не наблюдалось.

Чтобы проверить гипотезу о нефункциональности Mx1 и Мx2 генетики дополнительно провели транскриптомный анализ, позволивший установить какие гены у зубатых китов экспрессированы, а какие – нет. Первоначальное мнение об отсутствии выработки связанных с обозначенными генами белков полностью подтвердилось.

Ген Mx1 кодирует белок, который у человека и, вероятно, других млекопитающих играет важнейшую роль в ингибировании РНК и ДНК ортомиксовирусов (грипп типа А), парамиксовирусов (корь) и гепаднавирусов (гепатит B). В 2013 году было обнаружено, что ген Mx2 кодирует белок, влияющий на поведение вируса иммунодефицита человека в клетках, препятствуя его репликации и процессу размножения. Существует мнение, что схожие механизмы защиты присутствуют у всех млекопитающих.

Новое исследование задает больше вопросов, чем дает ответов. Наличие Mx-генов у усатых китов говорит, что, скорее всего, их исчезновение или мутации произошли у общего предка обоих подотрядов незадолго после их взаимного разделения. Причиной его мог служить какой-то убийственный вирус, который каким-то образом использовал эти гены в своих целях. Таким образом, после массовой эпидемии выжили только особи с поврежденными и нефункциональными Mx-генами. Однако остается загадкой, как зубатые киты противодействовали на протяжении 33-37 миллионов другим вирусным инфекциям. По мнению стэнфордских генетиков, есть возможность, что они выработали какой-то иной защитный механизм, который еще предстоит обнаружить.