Podle nové studie je DNA z nově objevených virů podobná DNA virofágů, což naznačuje, že mikroby mohou mít určitou ochranu před obřími viry díky „zapuštěným“ virům sídlícím v jejich genomech.
Při analýze genomů jednobuněčných mikrobů tým výzkumníků učinil překvapivý objev: v DNA mikrobů byly „skryty“ tisíce dříve neznámých virů.
Vědci našli DNA více než 30,000 XNUMX virů zasazených v genomech různých jednobuněčných mikrobů, uvádějí ve své nové studii. Vysvětlují, že virová DNA může hostitelské buňce umožnit replikaci kompletních funkčních virů.
"Byli jsme velmi překvapeni množstvím virů, které jsme touto analýzou našli," řekl hlavní autor Christopher Bellas, ekolog, který studuje viry na univerzitě v Innsbrucku v Rakousku. "V některých případech se zjistí, že až 10 procent DNA mikroba tvoří skryté viry."
"Zdá se, že tyto viry nezpůsobují nemocnost jejich hostitelů a mohou být prospěšné," dodali vědci. Některé z nových virů připomínají virofágy, typ viru, který infikuje jiné patogenní viry, které se snaží infikovat hostitelskou buňku.
"Proč se v mikrobiálních genomech nachází tolik virů, je stále nejasné," říká Bellas. „Naše nejpřesvědčivější hypotéza je, že chrání buňku před infekcí viry, které jsou pro ni nebezpečné.
Žít na Zemi znamená bojovat s viry – nejběžnějšími biologickými entitami na planetě, které společně infikují každý typ formy života. Jsou velmi různorodí a používají mnoho různých taktik, aby využili své buněčné hostitele.
Bez ohledu na sémantické debaty o tom, zda jsou viry živé, se zcela jistě vkládají do života jiných živých tvorů. Někteří se dokonce replikují přidáním své DNA do hostitelské buňky a stanou se součástí jejího genomu.
Když k tomu dojde v zárodečné buňce, může to vést k endogenním virovým elementům (EVE) nebo virové DNA přenášené z jedné generace na další v hostitelském druhu.
Vědci našli EVE v celé řadě organismů, včetně zvířat, rostlin a hub. Například savci nesou ve své DNA různé virové fragmenty a asi 8 procent lidského genomu tvoří DNA ze starověkých virových infekcí. Autoři studie vysvětlují, že většina z nich již není funkční a jsou považovány za „genomické fosílie“.
Výzkumy naznačují, že EVE mohou být adaptivní u lidí a jiných organismů, což možná pomáhá odrazit moderní viry.
To platí pro mnoho jednobuněčných eukaryot, zdůrazňují vědci s tím, že tyto mikroby jsou běžně infikovány a zabíjeny obřími viry.
Pokud virofág již obývá hostitelskou buňku, může přeprogramovat obří virus tak, aby místo replikace vytvořil virofágy, a tím potenciálně zachránil hostitele.
Podle nové studie je DNA z nově objevených virů podobná DNA virofágů, což naznačuje, že mikrobi mohou mít určitou ochranu před obřími viry díky „zapuštěným“ virům sídlícím v jejich genomech.
Výzkum EVE se dosud soustředil hlavně na zvířata a rostliny, napsali vědci, s malou pozorností na protisty - eukaryotické organismy, které nejsou zvířata, rostliny nebo houby.
Odhalit tisíce nových virů ukrytých v mikrobiální DNA nebylo původním cílem Bellase a jeho kolegů, kteří plánovali studovat novou skupinu virů nalezených ve vodách Gossenköllese, alpského jezera v rakouské provincii Tyrolsko.
„Zpočátku jsme s naším výzkumem chtěli odhalit původ nových ‚virů podobných polintonům‘,“ říká Bellas.
„Nevěděli jsme však, které organismy byly těmito viry běžně infikovány. Proto jsme provedli rozsáhlou studii, abychom otestovali všechny mikroby, jejichž sekvence DNA jsou známé.“
Aby toho dosáhli, požádali o pomoc Leo, vysoce výkonný počítačový cluster na univerzitě v Innsbrucku, který dokáže analyzovat obrovské množství dat.
Vědci si všimli genů z virofágů a dalších virů v mnoha mikrobiálních genomech a rozhodli se prohloubit studii pomocí Lea k systematické analýze všech genomů protistů.
Našli EVE „skryté v opakujících se, těžko propojitelných oblastech jednobuněčných eukaryotických genomů,“ píší s tím, že tisíce integrovaných virů ukazují, že tvoří významnou, dříve neprobádanou část protistových genomů.
Studie také našla důkazy, že mnoho protistů EVE nejsou jen genomické fosílie, ale funkční viry, dodali vědci, „naznačujíce, že součástí antivirového systému hostitele mohou být různé sady těchto prvků.
Zdroj: sciencealert
Poznámka: Studie byla publikována v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Foto od Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
