Около 140 мутаций пришлось приобрести вирусу мозаики репы, чтобы он мог заразить еще и редьку. Его генетическая последовательность изменилась в первую очередь на тех участках, что отвечают за белки, подавляющие защиту растений.

Любые вирусы имеют определенный круг потенциальных мишеней, которые они могут заражать. Но благодаря мутациям вирусы со временем иногда получают новые способности -- и новых жертв.

Японские ученые из Университета Саги занимались распространяемым тлями вирусом мозаики репы (TuMV), чтобы понять, как некоторым вирусам удается преодолеть межвидовой барьер и научиться заражать принципиально новых жертв. TuMV приобрел способность инфицировать не только репу (Brassica rapa), но и редьку (Raphanus sativus).

Как показал генетический анализ, вирусы TuMV в среднем приобретают 140 существенных мутаций, чтобы преодолеть межвидовой барьер. При этом многие мутации сконцентрировались в участках последовательности вируса (P3 и CI), кодирующих два вирусных белка, ответственных за нарушение защитных функций клеток растений.

Попадая в клетку, вирусы начинают самовоспроизводиться. TuMV -- это вирус, генетическая информация которого зашифрована в РНК. При копировании РНК-вирусов случайные ошибки возникают чаще, чем в случае с ДНК-вирусами, в результате чего мутации накапливаются быстрее. Часть из них оказываются выгодными, чтобы эффективнее проникать в клетки или быстрее размножаться, уже будучи внутри. Мутации могут изменять как серьезность инфекции в текущем хозяине, так и позволить вирусу обрести новые мишени.

Исследователи полагают, что именно в областях P3 и CI зашифрована информация, отвечающая за эффективность TuMV и его способность приспосабливаться к новым растениям.

По мнению автора исследования профессора Казусато Охшимы, его работа может быть полезной в долгосрочной перспективе. Во-первых, изучив особенности мутаций TuMV, можно понять, как сделать растения устойчивее к нему. Во-вторых, ученые хотят разобраться в том, как именно накапливаются мутации вирусов -- а это может быть полезно и в случае борьбы с вирусами животных. «Это даст нам понятие о том, как возникают пандемии и как лучше всего остановить их распространение», -- утверждает Охшима.

Результаты исследования вошли в мартовский номер Journal of General Virology.