Опасные для человека вирусы перелётных птиц пересчитаны

Сотрудники Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Московского физико-технического института (МФТИ), Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургского НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера упростили секвенирование геномов вирусов, полученных из множества образцов выделений (кала+мочи) перелетных птиц Сибири. Их метод позволит снизить стоимость «прочтения» ДНК из одного такого образца. Научная статья опубликована в журнале Advances in Virology. Человек может «подцепить» множество вирусов от других животных, как домашних, так и диких. Наиболее известные из них — вирус атипичной пневмонии (тяжелого острого респираторного синдрома), вирус птичьего гриппа (H10N7) и вирус лихорадки Западного Нила. Особенную опасность для человека представляют мигрирующие виды птиц: они способны разносить инфекции на огромные расстояния, поэтому важно знать, какие из вирусов способны их заражать. Выявить присутствие патогенов помогает «чтение» последовательностей нуклеотидов в ДНК — секвенирование. При этом не обязательно «читать» весь геном организма. Кроме того, нестерильные образцы всегда содержат в себе ДНК нескольких разновидностей бактерий, вирусов и других организмов, и четко отделить геном одного организма от генома другого не представляется возможным. В случае бактерий эта проблема решается ДНК-штрихкодированием: выбирается небольшой участок генома, сходный по строению у множества видов, но тем не менее немного отличающийся. По этим отличиям определяют видовую принадлежность бактерии. Геномы вирусов более разнообразны, и у них сложнее выявить общую основу для «штрих-кода». Поэтому один и тот же образец приходится секвенировать много раз, а это занимает время и повышает стоимость анализа. Авторы статьи усовершенствовали способ выявления различных вирусов в выделениях перелетных птиц, встреченных на Енисейской экологической станции «Мирное». Ученые анализировали выделения из клоак таежного гуменника (Anser fabalis johanseni), сибирского дрозда (Geokichla sibirica), певчего дрозда (Turdus philomelos), дрозда-рябинника (Turdus pilaris), дрозда-белобровика (Turdus iliacus), чернозобого дрозда (Turdus atrogularis), речной крачки (Sterna hirundo), черныша (Tringa ochropus), большого улита (Tringa nebularia), таежной мухоловки (Ficedula albicilla), белохвостого песочника (Calidris temminckii) и бурой пеночки (Phylloscopus fuscatus). Поскольку геномы вирусов, обычно содержащихся в них, уже известны, ученые попробовали найти нечто общее в ДНК и РНК предполагаемых «обитателей» птичьей мочи и фекалий. Характерные короткие последовательности нуклеотидов в геномах обычных для птиц вирусов обнаружились — но эти «штрихкоды» позволяли провести границу не между отдельными видами вирусов, а только между семействами. Тем не менее, учитывая, что представители одного семейства или рода вирусов зачастую вызывают сходные инфекции, это вполне достаточная точность. К каждой такой последовательности авторы статьи подобрали праймер — «затравку» из небольшого числа нуклеотидов, способную присоединяться к секвенируемой молекуле и давать начало ее точным копиям. Чем больше таких копий будет, тем меньше раз нужно будет «читать» молекулу при секвенировании. Подбор производили с использованием компьютерных алгоритмов, т. е. методами биоинформатики. Получился набор из 45 праймеров — 23 прямых (позволяющих секвенировать молекулу в одном направлении) и 22 обратных (позволяющих делать это в другом направлении). С помощью них исследователи выявили в образцах фекалий перечисленных птиц представителей 22 вирусных семейств. В сравнении с другим способом секвенирования, без заново созданных «затравок», выявление вирусов заняло меньше времени и потребовало меньше «прочтений» одних и тех же образцов. Авторы считают, что их подход — с созданием специального набора праймеров, каждый из которых подходит для вирусов внутри одного семейства — позволит и другим коллективам исследователей быстро выявлять возбудителей различных инфекций в биоматериалах их переносчиков: птиц, мелких грызунов, кровососущих членистоногих и так далее.