Згідно з новим дослідженням, ДНК нещодавно відкритих вірусів схожа на ДНК вірофагів, що свідчить про те, що мікроби можуть користуватися певним захистом від гігантських вірусів завдяки «вбудованим» вірусам, які знаходяться в їхніх геномах.
Аналізуючи геноми одноклітинних мікробів, команда дослідників зробила приголомшливе відкриття: тисячі раніше невідомих вірусів «заховані» в ДНК мікробів.
Дослідники виявили ДНК понад 30,000 XNUMX вірусів, вбудованих у геноми різних одноклітинних мікробів, повідомляють вони у своєму новому дослідженні. Вони пояснюють, що вірусна ДНК може дозволити клітині-хазяїну реплікувати повні функціональні віруси.
«Ми були дуже здивовані кількістю вірусів, які ми знайшли під час цього аналізу», — сказав провідний автор Крістофер Беллас, еколог, який вивчає віруси в університеті Інсбрука в Австрії. «У деяких випадках виявляється, що до 10 відсотків ДНК мікроба складається з прихованих вірусів».
«Схоже, що ці віруси не захворюють своїх господарів і можуть бути корисними», — додали дослідники. Деякі з нових вірусів нагадують вірофаги, тип вірусу, який інфікує інші патогенні віруси, намагаючись заразити клітину-господаря.
«Чому так багато вірусів знайдено в мікробних геномах, досі неясно», — каже Беллас. «Наша найпереконливіша гіпотеза полягає в тому, що вони захищають клітину від зараження небезпечними для неї вірусами.
Життя на Землі означає боротьбу з вірусами – найпоширенішими біологічними істотами на планеті, які спільно заражають усі форми життя. Вони дуже різноманітні, використовують багато різних тактик, щоб використовувати своїх клітинних господарів.
Незалежно від семантичних дискусій про те, чи живі віруси, вони, безперечно, проникають у життя інших живих істот. Деякі навіть реплікуються, додаючи свою ДНК до клітини-господаря та стаючи частиною її геному.
Коли це відбувається в статевій клітині, це може призвести до ендогенних вірусних елементів (EVE) або вірусної ДНК, що передається від одного покоління до наступного у виді господаря.
Вчені виявили EVE у багатьох організмах, включаючи тварин, рослини та гриби. Наприклад, ссавці несуть у своїй ДНК різні вірусні фрагменти, а приблизно 8 відсотків геному людини складається з ДНК стародавніх вірусних інфекцій. Автори дослідження пояснюють, що більшість з них більше не функціонують і вважаються «геномними копалинами».
Дослідження показують, що EVE можуть бути адаптивними для людей та інших організмів, можливо, допомагаючи захищатися від сучасних вірусів.
Це вірно для багатьох одноклітинних еукаріотів, відзначають дослідники, відзначаючи, що ці мікроби зазвичай інфікуються та гинуть гігантськими вірусами.
Якщо вірофаг уже мешкає в клітині-господарі, він може перепрограмувати гігантський вірус для створення вірофагів замість реплікації, потенційно врятувавши господаря.
Згідно з новим дослідженням, ДНК нещодавно відкритих вірусів схожа на ДНК вірофагів, що свідчить про те, що мікроби можуть користуватися певним захистом від гігантських вірусів завдяки «вбудованим» вірусам, які знаходяться в їхніх геномах.
Дослідники EVE поки що зосереджувалися переважно на тваринах і рослинах, пишуть дослідники, приділяючи мало уваги протистам — еукаріотичним організмам, які не є тваринами, рослинами чи грибами.
Відкриття тисяч нових вірусів, прихованих у мікробній ДНК, не було первісною метою Белласа та його колег, які планували вивчити нову групу вірусів, знайдених у водах Госсенкьоллезе, альпійського озера в австрійській провінції Тіроль.
«Спочатку під час нашого дослідження ми хотіли виявити походження нових «полінтоноподібних вірусів», — каже Беллас.
«Однак ми не знали, які організми зазвичай інфіковані цими вірусами. Тому ми провели масштабне дослідження, щоб перевірити всі мікроби, чиї послідовності ДНК відомі».
Для цього вони заручилися допомогою Leo, високопродуктивного комп’ютерного кластера в Університеті Інсбрука, який може аналізувати величезні обсяги даних.
Помітивши гени вірофагів та інших вірусів у багатьох мікробних геномах, дослідники вирішили поглибити дослідження, використовуючи Leo для систематичного аналізу всіх геномів протистів.
Вони знайшли EVE, «приховані в повторюваних, важко підключених областях одноклітинних еукаріотичних геномів», пишуть вони, відзначаючи, що тисячі інтегрованих вірусів показують, що вони складають значну, раніше не вивчену частину геномів протистів.
Дослідження також виявило докази того, що багато EVE протистів є не просто геномними скам’янілостями, а функціональними вірусами, додали дослідники, «що свідчить про те, що різні масиви цих елементів можуть бути частиною противірусної системи господаря».
Джерело: sciencealert
Примітка: дослідження було опубліковано в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Автор фото: Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
