У млекопитающих нашли растительный механизм противовирусной защиты

Растения, грибы и некоторые насекомые и черви используют для защиты от вирусов своеобразную защиту: когда в клетке появляется вирусная РНК, специальный фермент разрезает её на множество мелких фрагментов, согласно шаблону, который этот фермент носит с собой. Механизм этот зовётся РНК-интерференцией, и его запуск означает для вирусов, использующих в качестве хранилища генов РНК, полную невозможность размножаться.

Эта система противовирусной защиты весьма эффективна, и можно было рассчитывать, что она есть у всех организмов, которые страдают от вирусов. Но, например, у млекопитающих противовирусной РНК-интерференции так и не нашли, несмотря на очень старательные поиски. В итоге стали считать, что звери выработали у себя альтернативный механизм, основанный на интерферонах, который успешно заменил РНК-интерференцию.

Однако некоторые исследователи не поверили, что млекопитающие так просто взяли и отказались от защитного механизма, который миллионы лет ковался эволюцией. Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Калифорнийского университета в Риверсайде (США) полагают, что им удалось найти РНК-интерференцию у млекопитающих, в связи с чем авторы работы опубликовали на эту тему сразу две статьи в журнале Science.

Оливье Вуанне (Olivier Voinnet) и Шоу-Вэй Дин (Shou-Wei Ding) решили узнать, как от вирусов защищаются эмбриональные стволовые клетки, в которых, как известно, интерферон не синтезируется. Исследователи инфицировали стволовые клетки мышей вирусом, после чего находили в них куски расщеплённой РНК, как будто над ней поработал фермент РНК-интерференции. Ген этого фермента у мышей есть, и при его отключении обрывки РНК переставали появляться в клетке.

Но это в эмбриональных клетках, а что со взрослыми мышами? Для того чтобы воевать с вирусами, клетка сначала готовит «оружие» — разрезает специальную двуцепочечную РНК на небольшие фрагменты, которые называются малыми интерферирующими РНК. Одна из цепей получившегося короткого фрагмента входит в состав специального комплекса, который сличает с имеющимся шаблоном мРНК, и если между коротким шаблоном и мРНК есть совпадение, то мРНК разрезается. В случае с вирусом получается, что фермент как бы сравнивает имеющуюся у клетки шаблон-ориентировку на вирусную мРНК с мРНК, которая попадается ему на пути.

Но вирусы могли выработать свой механизм противодействия РНК-интерференции. Исследователи предположили, что до сих пор в работах по поиску РНК-интерференции у млекопитающих использовались такие вирусы, которые расщепляли исходные клеточные РНК-шаблоны. Г-н Дин и его коллеги применили вирус Нодамура, о котором было известно, что у него есть белок для расщепления интерферирующих РНК. 7-дневные мыши, заражённые этим вирусом, погибали, но если у вируса отключали этот самый белок, животные выживали, а вирус из их клеток исчезал.

Работа, хотя и была опубликована в Science, встречена с большой долей скепсиса. Тут надо представлять себе весь массив исследований, посвящённых поиску РНК-интерференции у млекопитающих, на фоне которого эти две статьи, несмотря на всю их сенсационность, несколько блекнут. Об эмбриональных стволовых клеток скептики говорят, что они никогда не становятся мишенью для вирусов, и, возможно, авторы нашли лишь что-то похожее на противовирусную РНК-интерференцию. С другой стороны, известно, что у вируса гриппа защиты от РНК-интерференции нет, однако мыши, лишённые интерферонов, от гриппа погибают — хотя, если судить по последним данным, вполне могли бы выжить за счёт «взрослой» РНК-интерференции.

В целом, как считают многие, авторы «РНК-интерференции у млекопитающих» полагаются на слишком большое число необоснованных допущений. Например, у них увеличение числа коротких РНК-фрагментов в клетке и снижение численности вируса сразу же связывается через РНК-интерференцию, хотя и то и другое может быть следствием различных причин. Кроме того, авторы выключали ген, относящийся к РНК-интерференции, почему-то только в эмбриональных стволовых клетках, и не поставили такого же эксперимента с клетками взрослых животных. В общем, можно сказать, что обе статьи возбудили бурную дискуссию в научном сообществе, но изложенные в них данные научным фактом (пока ещё) не стали.

Подготовлено по материалам Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Калифорнийского университета в Риверсайде. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.