«Апостериори»: У летучих мышей обнаружили вторую систему генов для создания антител

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Учёные обнаружили у летучих мышей необычную особенность иммунной системы, которая ранее не встречалась ни у одного известного млекопитающего. У некоторых видов оказалось сразу два набора генов, отвечающих за формирование тяжёлых цепей антител. Причём оба набора работают и, судя по всему, выполняют несколько разные функции.

Антитела – это белки, которые вырабатываются B-лимфоцитами. Благодаря им иммунная система распознает попадающие в организм патогены, например вирусы и бактерии. В большинстве случаев антитела состоят из двух тяжёлых и двух лёгких цепей. При этом организм не хранит отдельный готовый ген для каждого возможного антитела. Вместо этого в процессе созревания B-лимфоцитов участки ДНК – так называемые V-, D- и J-сегменты – комбинируются между собой. Благодаря этому из сравнительно ограниченного набора генов можно получить огромное разнообразие антител.

У всех изученных до сих пор млекопитающих гены, из которых формируется тяжёлая цепь антител, находятся в одном локусе – определённом участке хромосомы. Однако в исследовании, опубликованном 29 июля 2026 года в журнале Science Advances, учёные обнаружили у летучих мышей семейства гладконосых сразу два таких локуса, находящихся на разных хромосомах.

Исследователи подробно изучили геном большой бурой ночницы Eptesicus fuscus. Первый изучаемый локус расположен на пятой хромосоме и занимает около 272 тысяч пар оснований. Второй находится на 24-й хромосоме и является значительно более крупным – около 918 тысяч пар оснований. Оба содержат необходимые V-, D- и J-сегменты, а также гены постоянных участков тяжёлой цепи. То есть речь идёт не просто о случайном фрагменте или остатке древней дупликации, а о двух потенциально полноценных системах формирования антител.

Анализ отдельных B-лимфоцитов подтвердил, что работают оба локуса. При этом клетка, как правило, использует только один из них. Исследователи также не нашли убедительных свидетельств того, что сегменты двух локусов смешиваются между собой: более чем в 95% изученных последовательностей V- и J-сегменты происходили из одного и того же локуса.

Но наиболее интересным оказалось то, что две копии за миллионы лет эволюции заметно разошлись. В первом локусе исследователи обнаружили 33 гена вариабельных участков тяжёлой цепи, а во втором – 99. Кроме того, второй локус оказался более изменчивым между отдельными животными и демонстрирует признаки другого эволюционного давления. Это указывает на то, что после дупликации два локуса развивались относительно независимо. При этом антитела, сформированные с использованием первого локуса, чаще проходили переключение класса и накапливали больше соматических гипермутаций, тогда как второй локус чаще использовался клетками, производящими иммуноглобулины класса М.

Авторы работы предполагают, что две системы могут дополнять друг друга. Более разнообразный второй локус может обеспечивать широкое первоначальное распознавание различных антигенов, но с относительно невысокой аффинностью. Первый локус, напротив, может чаще использоваться для последующего формирования более специализированного ответа, когда антитела проходят соматические гипермутации, отбор и переключение класса. Однако исследователи подчёркивают, что эту модель ещё предстоит проверить на иммунном ответе на конкретные инфекции или вакцинацию.

Чтобы выяснить происхождение необычной системы, учёные проанализировали геномы 34 видов летучих мышей. Два локуса обнаружились у 26 видов и присутствовали почти у всех исследованных представителей семейства гладконосых. Филогенетический анализ показывает, что исходный локус, вероятно, был скопирован один раз у общего предка этой группы примерно несколько десятков миллионов лет назад, после чего две копии начали эволюционировать независимо. У некоторых рыб два локуса тяжёлой цепи антител уже известны, но среди млекопитающих подобная организация иммунной системы обнаружена впервые.

Летучие мыши способны быть естественными резервуарами множества вирусов, поэтому особенности их иммунитета давно представляют интерес для исследователей. Новая работа пока не показывает, что дополнительный локус позволяет им лучше переносить вирусные инфекции. Но открытие означает, что их система антител устроена значительно более необычно, чем считалось ранее.