Гигантский вирус создаёт внутри амёбы «секретную комнату» для эффективного размножения

Вирусы для репликации используют клеточные механизмы своего хозяина. Эффективность этого процесса во многом зависит от использования кодонов — последовательностей из трёх нуклеотидов, которые должны соответствовать доступному в клетке пулу транспортных РНК (тРНК). Использование редких кодонов обычно замедляет работу рибосом и ведёт к дестабилизации вирусной мРНК, ослабляя патоген. Однако многие вирусы, включая гигантские, используют кодоны, отличающиеся от предпочтительных для хозяина, и всё равно успешно размножаются.

Чтобы понять, как им это удаётся, международная группа исследователей, включая учёных из Киотского университета, изучила гигантский вирус Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), поражающий амёб. Геном этого вируса богат последовательностями AT и имеет содержание GC всего 28%, в то время как у амёбы-хозяина этот показатель составляет 58%. Такое несоответствие теоретически должно было бы затруднять трансляцию вирусных белков.

Как несоответствие в использовании кодонов вирусом и хозяином может препятствовать вирусной трансляции. Автор: Жуйсюань Чжан.

Используя методы секвенирования и рибосомного профилирования, учёные обнаружили парадоксальный результат: несмотря на несоответствие кодонов, паузы в работе рибосом на вирусных мРНК происходили реже, чем на мРНК хозяина. Оказалось, что вирус создаёт внутри клетки амёбы специализированную органеллоподобную структуру — своеобразную «секретную комнату». В этом субклеточном окружении кодоны, часто используемые вирусом, оказываются более доступными для тРНК, чем те же кодоны в мРНК хозяина. Это снимает дисбаланс между спросом и предложением кодонов и позволяет вирусу эффективно размножаться.

Эта гетерогенная стратегия кардинально отличается от гомогенной стратегии бактериальных вирусов, которые, как правило, используют те же кодоны, что и их хозяин. Исследователи полагают, что открытый механизм локальной трансляции может быть общей стратегией для многих других вирусов, включая патогены человека.

«Я всегда думал, что богатое AT использование кодонов APMV — это эволюционное следствие мутационного смещения, — говорит руководитель группы Хироюки Огата. — Однако наши результаты подразумевают, что это может быть адаптивной эволюционной стратегией для эффективного использования клеточных ресурсов при одновременном избегании конкуренции с хозяином».

Первый автор работы Жуйсюань Чжан отмечает, что исследование порождает множество новых вопросов: как создаётся эта субклеточная среда, какие конкретные белки или РНК управляют её формированием и можно ли обобщить эту гетерогенную молекулярную дистрибуцию на других внутриклеточных микроорганизмов.

ИИ: Это фундаментальное открытие меняет представление о том, как вирусы обходят защитные механизмы клетки. Возможно, в будущем это знание поможет разработать принципиально новые противовирусные препараты, которые будут блокировать создание таких «вирусных фабрик» внутри заражённых клеток.

Больше информации: A giant virus forms a specialized subcellular environment within its amoeba host for efficient translation, Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-025-02234-x

Источник: Kyoto University