Glede na novo študijo je DNK na novo odkritih virusov podobna DNK virofagov, kar nakazuje, da lahko mikrobi uživajo nekaj zaščite pred velikanskimi virusi zaradi "vdelanih" virusov, ki prebivajo v njihovih genomih.
Med analizo genomov enoceličnih mikrobov je skupina raziskovalcev prišla do osupljivega odkritja: na tisoče prej neznanih virusov je bilo »skritih« v DNK mikrobov.
Raziskovalci so odkrili DNK več kot 30,000 virusov, vgrajenih v genome različnih enoceličnih mikrobov, poročajo v svoji novi študiji. Pojasnjujejo, da lahko virusna DNK gostiteljski celici omogoči razmnoževanje popolnih, funkcionalnih virusov.
"Bili smo zelo presenečeni nad količino virusov, ki smo jih odkrili s to analizo," je povedal glavni avtor Christopher Bellas, ekolog, ki proučuje viruse na Univerzi v Innsbrucku v Avstriji. "V nekaterih primerih se ugotovi, da je do 10 odstotkov mikrobne DNK sestavljeno iz skritih virusov."
"Zdi se, da ti virusi ne povzročajo bolezni njihovih gostiteljev in so lahko koristni," so dodali raziskovalci. Nekateri novi virusi so podobni virofagom, vrsti virusa, ki okuži druge patogene viruse, ki poskušajo okužiti gostiteljsko celico.
"Še vedno ni jasno, zakaj je v genomih mikrobov najdenih toliko virusov," pravi Bellas. »Naša najbolj prepričljiva hipoteza je, da ščitijo celico pred okužbo z zanjo nevarnimi virusi.
Živeti na Zemlji pomeni boj proti virusom – najpogostejšim biološkim entitetam na planetu, ki skupaj okužijo vse vrste življenjskih oblik. So zelo raznoliki in uporabljajo veliko različnih taktik za izkoriščanje svojih celičnih gostiteljev.
Ne glede na pomenske razprave o tem, ali so virusi živi, se zagotovo vmešajo v življenja drugih živih bitij. Nekateri se celo razmnožujejo tako, da dodajo svojo DNK gostiteljski celici in postanejo del njenega genoma.
Ko se to zgodi v zarodni celici, lahko povzroči endogene virusne elemente (EVE) ali virusno DNK, ki se prenašajo iz ene generacije v drugo v gostiteljski vrsti.
Znanstveniki so našli EVE v številnih organizmih, vključno z živalmi, rastlinami in glivami. Na primer, sesalci nosijo različne virusne fragmente v svoji DNK in približno 8 odstotkov človeškega genoma je sestavljenega iz DNK starodavnih virusnih okužb. Avtorji študije pojasnjujejo, da večina teh ne deluje več in veljajo za "genomske fosile".
Raziskave kažejo, da so lahko EVE prilagodljivi pri ljudeh in drugih organizmih ter morda pomagajo pri obrambi pred sodobnimi virusi.
To velja za številne enocelične evkarionte, poudarjajo raziskovalci in ugotavljajo, da te mikrobe običajno okužijo in ubijejo velikanski virusi.
Če virofag že naseljuje gostiteljsko celico, lahko reprogramira velikanski virus za izgradnjo virofagov namesto razmnoževanja, kar lahko reši gostitelja.
Glede na novo študijo je DNK na novo odkritih virusov podobna DNK virofagov, kar nakazuje, da lahko mikrobi uživajo nekaj zaščite pred velikanskimi virusi zahvaljujoč "vdelanim" virusom, ki prebivajo v njihovih genomih.
Raziskave EVE so se doslej osredotočale predvsem na živali in rastline, so zapisali raziskovalci, z malo pozornosti na protiste - evkariontske organizme, ki niso živali, rastline ali glive.
Odkritje na tisoče novih virusov, skritih v mikrobni DNK, ni bil prvotni cilj Bellasa in njegovih kolegov, ki so načrtovali preučevanje nove skupine virusov, najdenih v vodah Gossenköllese, alpskega jezera v avstrijski provinci Tirolska.
"Na začetku smo z našimi raziskavami želeli odkriti izvor novih 'polintonom podobnih virusov'," pravi Bellas.
»Vendar pa nismo vedeli, kateri organizmi so običajno okuženi s temi virusi. Zato smo izvedli obsežno študijo, da bi testirali vse mikrobe, katerih zaporedja DNK so znana.«
Da bi to naredili, so prosili za pomoč Leo, visoko zmogljivo računalniško gručo na Univerzi v Innsbrucku, ki lahko analizira ogromne količine podatkov.
Ko so opazili gene iz virofagov in drugih virusov v mnogih mikrobnih genomih, so se raziskovalci odločili poglobiti študijo z uporabo Lea za sistematično analizo vseh protističnih genomov.
Ugotovili so, da so EVE "skriti v ponavljajočih se, težko povezljivih regijah enoceličnih evkariontskih genomov," pišejo in ugotavljajo, da na tisoče integriranih virusov kaže, da sestavljajo pomemben, prej neraziskan del protističnih genomov.
Študija je odkrila tudi dokaze, da veliko protističnih EVE niso le genomski fosili, temveč funkcionalni virusi, so dodali raziskovalci, "kar kaže, da so lahko različni nizi teh elementov del gostiteljevega protivirusnega sistema."
Vir: sciencealert
Opomba: Študija je bila objavljena v Proceedings of the National Academy of Sciences Združenih držav Amerike.
Avtor fotografije Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
