Az új tanulmány szerint az újonnan felfedezett vírusok DNS-e hasonló a virofágok DNS-éhez, ami arra utal, hogy a mikrobák bizonyos védelmet élvezhetnek az óriási vírusokkal szemben, köszönhetően a genomjukba „beágyazott” vírusoknak.
Az egysejtű mikrobák genomjának elemzése közben egy kutatócsoport megdöbbentő felfedezést tett: eddig ismeretlen vírusok ezrei „rejtettek el” a mikrobák DNS-ében.
A kutatók több mint 30,000 XNUMX vírus DNS-ét találták különböző egysejtű mikrobák genomjába ágyazva – számolnak be új tanulmányukban. Kifejtik, hogy a vírus DNS lehetővé teszi a gazdasejt számára, hogy komplett, működőképes vírusokat replikáljon.
"Nagyon meglepett minket az elemzés során talált vírusok mennyisége" - mondta Christopher Bellas, a vezető szerző, az ausztriai Innsbrucki Egyetem vírusokat tanulmányozó ökológusa. "Egyes esetekben a mikroba DNS-ének akár 10 százaléka rejtett vírusokból áll."
"Úgy tűnik, ezek a vírusok nem betegítik meg gazdáikat, és előnyösek lehetnek" - tették hozzá a kutatók. Az új vírusok némelyike hasonlít a virofágokra, egy olyan vírustípusra, amely más patogén vírusokat is megfertőz, és megpróbálja megfertőzni a gazdasejtet.
„Még mindig nem tisztázott, hogy miért található olyan sok vírus a mikrobiális genomokban” – mondja Bellas. „A legmeggyőzőbb hipotézisünk az, hogy megvédik a sejtet a számára veszélyes vírusoktól.
A Földön élni azt jelenti, hogy küzdünk a vírusok ellen – a bolygó legelterjedtebb biológiai lényei ellen, amelyek együttesen megfertőzik az összes életformát. Nagyon változatosak, sokféle taktikát alkalmaznak sejtgazdáik kihasználására.
Függetlenül attól, hogy a vírusok életben vannak-e a szemantikai viták, minden bizonnyal beilleszkednek más élőlények életébe. Néhányan még úgy is replikálódnak, hogy DNS-üket hozzáadják egy gazdasejthez, és a genom részévé válnak.
Ha ez egy csírasejtben történik, akkor endogén víruselemeket (EVE) vagy vírus DNS-t eredményezhet, amelyek egyik generációról a másikra adódnak át egy gazdafajban.
A tudósok az EVE-t számos organizmusban találták meg, beleértve az állatokat, növényeket és gombákat is. Például az emlősök különböző vírusfragmenseket hordoznak a DNS-ükben, és az emberi genom körülbelül 8 százaléka ősi vírusfertőzésekből származó DNS-ből áll. A tanulmány szerzői kifejtik, hogy ezek többsége már nem működik, és „genomi fosszíliáknak” tekintik.
A kutatások azt sugallják, hogy az EVE-k alkalmazkodóképesek lehetnek az emberekben és más szervezetekben, és valószínűleg segíthetnek a modern vírusok elleni küzdelemben.
Ez sok egysejtű eukarióta esetében igaz – mutatnak rá a kutatók, megjegyezve, hogy ezeket a mikrobákat általában óriási vírusok fertőzik meg és pusztítják el.
Ha egy virofág már megtelepszik egy gazdasejtben, átprogramozhatja az óriási vírust, hogy replikáció helyett virofágokat építsen, és ezzel megmentheti a gazdaszervezetet.
Az új tanulmány szerint az újonnan felfedezett vírusok DNS-e hasonló a virofágok DNS-éhez, ami arra utal, hogy a mikrobák bizonyos védelmet élvezhetnek az óriási vírusokkal szemben, köszönhetően a genomjukba „beágyazott” vírusoknak.
Az EVE kutatása eddig főleg állatokra és növényekre összpontosított, írták a kutatók, kevés figyelmet fordítva a protistákra – olyan eukarióta szervezetekre, amelyek nem állatok, növények vagy gombák.
A mikrobiális DNS-ben rejtett több ezer új vírus felfedezése nem volt Bellas és kollégái eredeti célja, akik azt tervezték, hogy tanulmányozzák az osztrák Tirol tartományban található alpesi tó, a Gossenköllese vizében található új víruscsoportot.
„Kutatásunkkal kezdetben az új „polinton-szerű vírusok” eredetét szerettük volna felfedezni” – mondja Bellas.
„Azonban nem tudtuk, hogy mely organizmusokat fertőzik meg általában ezek a vírusok. Ezért végeztünk egy nagyszabású vizsgálatot minden olyan mikroba tesztelésére, amelynek DNS-szekvenciája ismert.”
Ehhez a Leo segítségét kérték, az Innsbrucki Egyetem nagy teljesítményű számítógép-klaszterét, amely hatalmas mennyiségű adat elemzésére képes.
Mivel számos mikrobiális genomban virofágokból és más vírusokból származó géneket észleltek, a kutatók úgy döntöttek, hogy elmélyítik a vizsgálatot azáltal, hogy a Leo segítségével szisztematikusan elemzik az összes protista genomot.
Megállapították, hogy az EVE-k „egysejtű eukarióta genomok ismétlődő, nehezen összekapcsolható régióiban rejtőznek” – írják, megjegyezve, hogy integrált vírusok ezrei mutatják, hogy a protisták genomjainak jelentős, korábban nem vizsgált részét alkotják.
A tanulmány arra is bizonyítékot talált, hogy sok protista EVE nem csupán genomi fosszíliák, hanem funkcionális vírusok is – tették hozzá a kutatók, és arra utalnak, hogy ezen elemek különböző tömbjei részei lehetnek a gazdaszervezet vírusellenes rendszerének.
Forrás: sciencealert
Megjegyzés: A tanulmány a Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America-ban jelent meg.
Fotó: Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
