У морских актиний — существ, которые выглядят как ожившие цветы на дне океана, — обнаружили иммунную систему, развившуюся независимо от человеческой. Израильские и американские учёные нашли у звездчатой актинии Nematostella vectensis белок, который помогает ей защищаться от вирусов. Открытие ставит под сомнение представление о едином эволюционном происхождении антивирусной защиты у животных и может помочь в спасении коралловых рифов, от которых зависит около 30% морской жизни. Это перекликается с тревогой учёных о шестом вымирании, угрожающем 47 000 видам.

Белок с неожиданным именем

Исследование провели специалисты Еврейского университета в Иерусалиме совместно с коллегами из Университета Северной Каролины в Шарлотте. Они изучали звездчатую актинию — примитивное морское животное, которое сотни миллионов лет успешно отражает вирусные атаки. В ходе работы учёные обнаружили ранее неизвестный белок, относящийся к семейству CARD-белков, и назвали его CARDIB. Расшифровывается это как CARD Inhibitor Binding Protein — «белок, связывающий ингибитор CARD».

Руководитель исследования Тон Шарони признал, что название перекликается с именем известной рэперши Cardi B. По его словам, это был «забавный бонус», который сделал название более запоминающимся. Впрочем, за шуткой стоит серьёзная находка: CARDIB связывается с вирусным сенсором и предотвращает ненужную иммунную реакцию.

Эволюция нашла другой путь

Чтобы понять, как работает CARDIB, учёные удалили соответствующий ген у нескольких актиний с помощью генной инженерии CRISPR. Удивительно, но генетически изменённые животные поначалу выжили. Позже выяснилось, что CARDIB действует совершенно иначе, чем похожий человеческий белок MAVS. У человека MAVS работает как выключатель: при обнаружении вируса он немедленно запускает иммунный ответ. У актиний же CARDIB, напротив, действует как тормоз — он сдерживает иммунную реакцию, не давая ей сработать впустую.

Это открытие указывает на то, что эволюция нашла разные молекулярные решения для одной и той же биологической задачи. Линии актиний и человека разошлись около 600 миллионов лет назад, и с тех пор их иммунные системы развивались независимо. Подобные независимые эволюционные решения встречаются и у других животных — например, пингвины оказались родом из Австралии, а не из Антарктиды. Ранее считалось, что антивирусная защита у животных имеет общее происхождение, но новые данные опровергают эту гипотезу.

Надежда для коралловых рифов

Актинии — близкие родственники кораллов и медуз, все они относятся к типу стрекающих. Их эволюционная история уходит в глубокую древность, как и у хищников Австралии, чьё происхождение скрывали 5 миллионов лет. Поэтому результаты исследования могут иметь практическое значение для защиты коралловых рифов, которые находятся под угрозой из-за изменения климата, загрязнения и болезней. Вирусы, вероятно, играют роль в гибели кораллов, и понимание их иммунной защиты критически важно.

«Около 30 процентов жизни в море зависит от кораллов. Если кораллы умирают, умирают и рыбы, и беспозвоночные, которые от них зависят», — пояснил профессор Йеху Моран, руководивший исследованием. По его словам, изучение антивирусной системы актиний может помочь в работе по спасению кораллов и сохранению морской жизни.

Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution. Помимо Шарони и Морана, в работе участвовала израильский учёный Лиора Кольска Хорвиц из Еврейского университета в Иерусалиме.

Находка напоминает о том, как мало мы знаем о защитных механизмах других живых существ. Возможно, в глубинах океана скрываются и другие, не менее неожиданные иммунные стратегии, которые однажды помогут нам защитить хрупкие экосистемы — или даже переосмыслить собственные подходы к борьбе с вирусами.