Theo nghiên cứu mới, DNA của các loại virus mới được phát hiện tương tự như DNA của virophages, cho thấy rằng vi khuẩn có thể được bảo vệ khỏi các virus khổng lồ nhờ các virus “nhúng” cư trú trong bộ gen của chúng.
Trong khi phân tích bộ gen của vi khuẩn đơn bào, một nhóm các nhà nghiên cứu đã có một khám phá đáng kinh ngạc: hàng nghìn loại vi rút chưa từng được biết đến trước đây đã “ẩn” trong DNA của vi khuẩn.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy DNA của hơn 30,000 loại vi-rút được nhúng trong bộ gen của nhiều loại vi khuẩn đơn bào khác nhau, họ báo cáo trong nghiên cứu mới của mình. Họ giải thích rằng DNA của virus có thể cho phép tế bào chủ tái tạo các virus hoàn chỉnh, có chức năng.
Tác giả chính Christopher Bellas, nhà sinh thái học nghiên cứu về virus tại Đại học Innsbruck ở Áo, cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên về số lượng vi-rút mà chúng tôi tìm thấy thông qua phân tích này. “Trong một số trường hợp, có tới 10% DNA của vi khuẩn được tạo thành từ các virus ẩn.”
Các nhà nghiên cứu cho biết thêm: “Những loại virus này dường như không làm cho vật chủ của chúng bị bệnh và có thể có lợi. Một số vi-rút mới giống với virophages, một loại vi-rút lây nhiễm các vi-rút gây bệnh khác đang cố gắng lây nhiễm tế bào chủ.
Bellas cho biết: “Tại sao rất nhiều virus được tìm thấy trong bộ gen của vi sinh vật vẫn chưa rõ ràng. “Giả thuyết thuyết phục nhất của chúng tôi là chúng bảo vệ tế bào khỏi bị nhiễm virus nguy hiểm cho nó.
Sống trên Trái đất có nghĩa là chiến đấu với vi-rút – thực thể sinh học phổ biến nhất trên hành tinh, lây nhiễm chung cho mọi dạng sống. Chúng rất đa dạng, sử dụng nhiều chiến thuật khác nhau để khai thác các vật chủ di động của chúng.
Bất kể các cuộc tranh luận ngữ nghĩa về việc liệu virus có còn sống hay không, chúng chắc chắn đã chen chân vào cuộc sống của các sinh vật sống khác. Một số thậm chí sao chép bằng cách thêm DNA của chúng vào tế bào chủ và trở thành một phần của bộ gen của nó.
Khi điều này xảy ra trong tế bào mầm, nó có thể dẫn đến các yếu tố vi-rút nội sinh (EVE) hoặc DNA vi-rút, được truyền từ thế hệ này sang thế hệ tiếp theo trong một loài vật chủ.
Các nhà khoa học đã tìm thấy EVE trong nhiều loại sinh vật, bao gồm động vật, thực vật và nấm. Ví dụ, động vật có vú mang các đoạn virus khác nhau trong DNA của chúng và khoảng 8% bộ gen của con người bao gồm DNA từ các bệnh nhiễm virus cổ đại. Các tác giả nghiên cứu giải thích rằng hầu hết trong số này không còn hoạt động và được coi là “hóa thạch bộ gen”.
Nghiên cứu cho thấy rằng EVE có thể thích nghi ở người và các sinh vật khác, có thể giúp chống lại các loại vi-rút hiện đại.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng điều này đúng với nhiều sinh vật nhân chuẩn đơn bào, đồng thời lưu ý rằng những vi khuẩn này thường bị nhiễm và bị giết bởi các vi rút khổng lồ.
Nếu một thể thực khuẩn đã cư trú trong một tế bào chủ, thì nó có thể lập trình lại một vi-rút khổng lồ để xây dựng các thể thực khuẩn thay vì sao chép, có khả năng cứu được vật chủ.
Theo nghiên cứu mới, DNA của các loại virus mới được phát hiện tương tự như DNA của virophages, cho thấy rằng các vi khuẩn có thể được bảo vệ khỏi các virus khổng lồ nhờ các virus “nhúng” cư trú trong bộ gen của chúng.
Nghiên cứu của EVE cho đến nay chủ yếu tập trung vào động vật và thực vật, các nhà nghiên cứu viết, ít chú ý đến sinh vật nguyên sinh – sinh vật nhân chuẩn không phải là động vật, thực vật hoặc nấm.
Khám phá hàng nghìn loại vi-rút mới ẩn trong DNA của vi sinh vật không phải là mục tiêu ban đầu của Bellas và các đồng nghiệp của ông, những người đã lên kế hoạch nghiên cứu một nhóm vi-rút mới được tìm thấy ở vùng nước Gossenköllese, một hồ trên núi cao ở tỉnh Tyrol của Áo.
Bellas nói: “Ban đầu với nghiên cứu của mình, chúng tôi muốn khám phá nguồn gốc của 'virus giống polinton' mới.
“Tuy nhiên, chúng tôi không biết những sinh vật nào thường bị nhiễm những loại virus này. Đó là lý do tại sao chúng tôi tiến hành một nghiên cứu quy mô lớn để kiểm tra tất cả các vi khuẩn có trình tự DNA đã biết.”
Để làm được điều này, họ đã tranh thủ sự trợ giúp của Leo, một cụm máy tính hiệu suất cao tại Đại học Innsbruck có thể phân tích lượng dữ liệu khổng lồ.
Nhận thấy các gen từ virophages và các loại virus khác trong nhiều bộ gen của vi sinh vật, các nhà nghiên cứu đã quyết định đào sâu nghiên cứu bằng cách sử dụng Leo để phân tích một cách có hệ thống tất cả các bộ gen của sinh vật nguyên sinh.
Họ đã tìm thấy EVE “ẩn trong các vùng lặp đi lặp lại, khó kết nối của bộ gen của sinh vật nhân thực đơn bào,” họ viết, đồng thời lưu ý rằng hàng nghìn vi rút tích hợp cho thấy chúng tạo nên một phần đáng kể, trước đây chưa được nghiên cứu trong bộ gen của sinh vật nguyên sinh.
Các nhà nghiên cứu cho biết thêm, nghiên cứu cũng tìm thấy bằng chứng cho thấy nhiều EVE nguyên sinh không chỉ là hóa thạch bộ gen mà còn là virus chức năng, “cho thấy rằng các mảng khác nhau của các nguyên tố này có thể là một phần của hệ thống chống vi rút của vật chủ.”
Nguồn: Sciencealert
Lưu ý: Nghiên cứu đã được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
Ảnh của Nothing Ahead: https://www.pexels.com/photo/words-in-dictionary-4440721/
