Prema novoj studiji, DNK iz novootkrivenih virusa slična je DNK virofaga, što sugerira da bi mikrobi mogli uživati određenu zaštitu od divovskih virusa zahvaljujući "ugrađenim" virusima koji se nalaze u njihovim genomima
Analizirajući genome jednostaničnih mikroba, tim istraživača došao je do zapanjujućeg otkrića: tisuće prethodno nepoznatih virusa "skriveno" je u DNK mikroba.
Istraživači su pronašli DNK više od 30,000 virusa ugrađenih u genome različitih jednostaničnih mikroba, izvijestili su u svojoj novoj studiji. Oni objašnjavaju da virusna DNK može omogućiti stanici domaćinu replikaciju kompletnih, funkcionalnih virusa.
"Bili smo jako iznenađeni količinom virusa koje smo pronašli ovom analizom", rekao je glavni autor Christopher Bellas, ekolog koji proučava viruse na Sveučilištu u Innsbrucku u Austriji. "U nekim slučajevima, do 10 posto DNK mikroba se otkrije da se sastoji od skrivenih virusa."
"Čini se da ovi virusi ne čine svoje domaćine bolesnima i mogu biti korisni", dodali su istraživači. Neki od novih virusa nalikuju virofazima, vrsti virusa koji inficira druge patogene viruse koji pokušavaju zaraziti stanicu domaćina.
“Još uvijek nije jasno zašto se toliko virusa nalazi u genomima mikroba”, kaže Bellas. “Naša najuvjerljivija hipoteza je da oni štite stanicu od zaraze virusima koji su za nju opasni.
Živjeti na Zemlji znači boriti se protiv virusa – najčešćih bioloških entiteta na planetu, koji kolektivno zaraze sve vrste oblika života. Vrlo su raznoliki, koriste mnogo različitih taktika za iskorištavanje svojih staničnih domaćina.
Bez obzira na semantičke rasprave o tome jesu li virusi živi, oni se svakako ugrađuju u živote drugih živih bića. Neki se čak repliciraju dodavanjem svoje DNK u stanicu domaćina i postajući dio njezina genoma.
Kada se to dogodi u zametnoj stanici, može rezultirati endogenim virusnim elementima (EVE), ili virusnom DNK, koji se prenose s jedne generacije na drugu u vrsti domaćina.
Znanstvenici su pronašli EVE u velikom broju organizama, uključujući životinje, biljke i gljive. Na primjer, sisavci nose različite virusne fragmente u svojoj DNK, a oko 8 posto ljudskog genoma sastoji se od DNK iz drevnih virusnih infekcija. Autori studije objašnjavaju da većina njih više nije funkcionalna i da se smatraju "genomskim fosilima".
Istraživanja sugeriraju da bi EVE mogli biti prilagodljivi kod ljudi i drugih organizama, vjerojatno pomažući u obrani od modernih virusa.
Ovo vrijedi za mnoge jednostanične eukariote, ističu istraživači, ističući da su ti mikrobi obično zaraženi i ubijeni divovskim virusima.
Ako virofag već nastanjuje stanicu domaćina, može reprogramirati divovski virus da izgradi virofage umjesto da se replicira, potencijalno spašavajući domaćina.
Prema novoj studiji, DNK iz novootkrivenih virusa slična je DNK virofaga, što sugerira da bi mikrobi mogli uživati određenu zaštitu od divovskih virusa zahvaljujući "ugrađenim" virusima koji se nalaze u njihovim genomima.
Istraživanja EVE-a do sada su se uglavnom fokusirala na životinje i biljke, napisali su istraživači, s malo pozornosti na protiste - eukariotske organizme koji nisu životinje, biljke ili gljive.
Otkrivanje tisuća novih virusa skrivenih u DNK mikroba nije bio prvotni cilj Bellasa i njegovih kolega, koji su planirali proučavati novu grupu virusa pronađenih u vodama Gossenköllese, alpskog jezera u austrijskoj pokrajini Tirol.
“U početku smo s našim istraživanjem htjeli otkriti podrijetlo novih 'virusa sličnih polintonima',” kaže Bellas.
“Međutim, nismo znali koji su organizmi obično zaraženi ovim virusima. Zato smo proveli opsežnu studiju kako bismo testirali sve mikrobe čiji su sekvenci DNK poznati.”
Da bi to učinili, zatražili su pomoć Lea, računalnog klastera visokih performansi na Sveučilištu u Innsbrucku koji može analizirati ogromne količine podataka.
Primijetivši gene iz virofaga i drugih virusa u mnogim mikrobnim genomima, istraživači su odlučili produbiti studiju korištenjem Lea za sustavnu analizu svih genoma protista.
Pronašli su EVE "skrivene u ponavljajućim, teško spojivim regijama jednostaničnih eukariotskih genoma", pišu, ističući da tisuće integriranih virusa pokazuju da oni čine značajan, prethodno neproučen dio protist genoma.
Studija je također pronašla dokaze da mnoge protistične EVE nisu samo genomski fosili već funkcionalni virusi, dodali su istraživači, "što sugerira da bi različiti nizovi ovih elemenata mogli biti dio antivirusnog sustava domaćina."
Izvor: sciencealert
Napomena: Studija je objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences Sjedinjenih Američkih Država.
Fotografija Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
