Enligt den nya studien liknar DNA från de nyupptäckta virusen DNA från virofager, vilket tyder på att mikrober kan åtnjuta visst skydd mot jättevirus tack vare "inbäddade" virus som finns i deras genom
När de analyserade encelliga mikrobers genom gjorde ett team av forskare en häpnadsväckande upptäckt: tusentals tidigare okända virus "gömdes" i mikrobernas DNA.
Forskarna fann DNA från mer än 30,000 XNUMX virus inbäddade i arvsmassan hos olika encelliga mikrober, rapporterar de i sin nya studie. De förklarar att viralt DNA kan tillåta en värdcell att replikera kompletta, funktionella virus.
"Vi blev mycket förvånade över mängden virus vi hittade genom denna analys", säger huvudförfattaren Christopher Bellas, en ekolog som studerar virus vid universitetet i Innsbruck i Österrike. "I vissa fall visar sig upp till 10 procent av en mikrobs DNA bestå av dolda virus."
"Dessa virus verkar inte göra sina värdar sjuka och kan vara fördelaktiga", tillade forskarna. Vissa av de nya virusen liknar virofager, en typ av virus som infekterar andra patogena virus som försöker infektera en värdcell.
"Varför så många virus finns i mikrobiella genom är fortfarande oklart", säger Bellas. "Vår mest övertygande hypotes är att de skyddar cellen från att bli infekterad med virus som är farliga för den.
Att leva på jorden innebär att bekämpa virus – de vanligaste biologiska enheterna på planeten, som tillsammans infekterar alla typer av livsformer. De är väldigt olika och använder många olika taktiker för att utnyttja sina cellulära värdar.
Oavsett de semantiska debatterna om huruvida virus lever, sätter de sig verkligen in i andra levande varelsers liv. Vissa replikerar till och med genom att lägga till sitt DNA till en värdcell och bli en del av dess genom.
När detta inträffar i en könscell kan det resultera i endogena virala element (EVEs), eller viralt DNA, som överförs från en generation till nästa i en värdart.
Forskare har hittat EVE i ett brett spektrum av organismer, inklusive djur, växter och svampar. Till exempel bär däggdjur på olika virusfragment i sitt DNA, och cirka 8 procent av det mänskliga genomet består av DNA från gamla virusinfektioner. Studieförfattarna förklarar att de flesta av dessa inte längre är funktionella och anses vara "genomiska fossiler."
Forskning tyder på att EVEs kan vara adaptiva hos människor och andra organismer, vilket möjligen kan hjälpa till att avvärja moderna virus.
Detta är sant för många encelliga eukaryoter, påpekar forskarna, och noterar att dessa mikrober vanligtvis infekteras och dödas av jättevirus.
Om en virofager redan bor i en värdcell, kan den omprogrammera ett jättevirus för att bygga virofager istället för att replikera, vilket potentiellt räddar värden.
Enligt den nya studien liknar DNA från de nyupptäckta virusen DNA från virofager, vilket tyder på att mikroberna kan åtnjuta visst skydd mot jättevirus tack vare "inbäddade" virus som finns i deras genom.
EVE-forskningen har hittills främst fokuserat på djur och växter, skrev forskarna, med liten uppmärksamhet på protister - eukaryota organismer som inte är djur, växter eller svampar.
Att upptäcka tusentals nya virus gömda i mikrobiellt DNA var inte det ursprungliga målet för Bellas och hans kollegor, som planerade att studera en ny grupp virus som hittats i vattnet i Gossenköllese, en alpin sjö i den österrikiska provinsen Tyrolen.
"Inledningsvis med vår forskning ville vi upptäcka ursprunget till de nya "polintonliknande virusen", säger Bellas.
"Men vi visste inte vilka organismer som vanligtvis infekterades av dessa virus. Det är därför vi genomförde en storskalig studie för att testa alla mikrober vars DNA-sekvenser är kända.”
För att göra detta tog de hjälp av Leo, ett högpresterande datorkluster vid universitetet i Innsbruck som kan analysera enorma mängder data.
Efter att ha märkt gener från virofager och andra virus i många av de mikrobiella genomen, beslutade forskarna att fördjupa studien genom att använda Leo för att systematiskt analysera alla protisternas genom.
De fann EVEs "dolda i repetitiva, svårkopplade regioner av encelliga eukaryota genom", skriver de och noterar att tusentals integrerade virus visar att de utgör en betydande, tidigare ostuderad del av protisternas genom.
Studien fann också bevis för att många protister EVE inte bara är genomiska fossiler utan funktionella virus, tillade forskarna, "som tyder på att olika uppsättningar av dessa element kan vara en del av värdens antivirala system."
Källa: sciencealert
Obs: Studien publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Foto av Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
