Gigantyczne wirusy przenoszą kod genetyczny, który może kontrolować metabolizm żywych istot

Gigantyczne wirusy przenoszą kod genetyczny, który może kontrolować metabolizm żywych istot

Im więcej dowiadujemy się o gigantycznych wirusach, tym więcej mamy pytań. W przeciwieństwie do większości wirusów, te gigantyczne szczepy są tak duże, że można je nawet pomylić z bakteriami, a rozmiar i złożoność ich genomów przekraczają oczekiwania.

Gigantyczne wirusy zostały odkryte po raz pierwszy dopiero w tym stuleciu, ale liczne podobne odkrycia od tamtego czasu podważyły ​​nasze długo utrzymywane założenia dotyczące tego, czym naprawdę są wirusy, w tym, czy naprawdę należy je uważać za żywe.

Niektóre z tych gigantycznych wirusów wydają się nawet tworzyć własne geny; inni mają kod genetyczny, którego nigdy wcześniej nie spotkaliśmy.

Wydaje się, że coraz częściej znajdujemy typy, których cechy są widoczne tylko w żywych komórkach, a zaskakujące nowe odkrycie dokonane przez naukowców z Virginia Tech ujawniło inne zaskakujące podobieństwa genetyczne między gigantycznymi wirusami a życiem komórkowym.

„Jeśli chodzi o ich repertuar genomowy, mają one znacznie więcej wspólnego, niż można by się spodziewać” – wyjaśnia mikrobiolog Frank Aylward.

W ramach nowego badania różnorodności wirusów naukowcy przeszukują publicznie dostępne metagenomiczne bazy danych zawierające różnorodne kody genetyczne, z których utworzyli przypuszczalne genomy 501 różnych typów gigantycznych wirusów w proponowanej kolejności dużych nukleocytoplazmatycznych wirusów DNA (NCLDV). Głównie ze środowiska wodnego (gdzie występuje zanieczyszczenie glonami).

Oprócz poszukiwania przewidywanych genów dla procesów takich jak budowa kapsydu i zakaźność wirusów, zespół odkrył, że olbrzymie wirusy przenoszą ogromną różnorodność genów zaangażowanych w aspekty metabolizmu komórkowego, w tym procesy takie jak pobieranie składników odżywczych, zbieranie światła i metabolizm azotu.

Naukowcy twierdzą, że geny metaboliczne znajdowano już wcześniej w wirusach, ale to coś innego.

Wcześniejsze badania NCLDV zidentyfikowały geny, które uważa się za nabywane w życiu komórki poprzez boczny transfer genów – ruch materiału genetycznego między organizmami, w przeciwieństwie do sposobu, w jaki jest przekazywany z rodzica na potomstwo. W kontekście wirusowym sugeruje to, że wirusy mogą przypadkowo uzyskać geny od zainfekowanych gospodarzy.

Zespół odkrył ewolucyjne linie wirusowych genów metabolicznych, które sięgały znacznie głębiej, co sugeruje długotrwały związek między patogenami a żywicielami, których symbiotycznego znaczenia nie możemy jeszcze w pełni ujawnić.

„Oznacza to, że wirusy mają te geny od milionów, a nawet miliardów lat i są to geny metaboliczne specyficzne dla wirusa” – wyjaśnia Aylward.

„Gdy wirusy zakażą komórkę, nie możemy już myśleć o niej jako o naszej własnej autonomicznej jednostce. Wirusy zmieniają podstawowe aspekty fizjologii komórki po infekcji ”.

Innymi słowy, gigantyczne wirusy i ich starożytni przodkowie mogli żyć razem z organizmami komórkowymi przez eony, nie tylko rozmnażając się w komórkach istot żywych, ale przez cały ten czas wywierając niewidoczny wpływ na ich procesy metaboliczne.

Podobnie jak wiele innych odkryć naukowców na temat gigantycznych wirusów, wymaga podwójnego podejścia, jeśli nie bezpośredniej zmiany paradygmatu.

„Wirusy były w przeszłości postrzegane jako akcesoria do życia komórki i jako takie, ich wpływ na cykle biogeochemiczne był w dużej mierze postrzegany przez pryzmat ich wpływu na śmiertelność żywiciela, a nie poprzez jakąkolwiek bezpośrednią aktywność metaboliczną” – piszą autorzy w artykule.

„Duża liczba komórkowych genów metabolicznych kodowanych przez genomy, które ujawniamy w tym badaniu, podkreśla alternatywny pogląd, w którym enzymy specyficzne dla wirusów odgrywają bezpośrednią rolę w kształtowaniu fizjologii komórki wirusowej”.

Następnie naukowcy chcą przeprowadzić prace eksperymentalne, badając, w jaki sposób na metabolity gospodarza mogą wpływać gigantyczne wirusy i geny wirusowe, rzekomo przenoszone w celu zmiany procesów metabolicznych.

Niezależnie od znalezionych odpowiedzi, biorąc pod uwagę, że mamy do czynienia z gigantycznymi wirusami, można się założyć, że pojawi się wiele nowych niewiadomych.

„To tylko magazyn tajemnic” – mówi mikrobiolog Mohammad Moniruzzaman. „Są jak wielki las, a ty stoisz przed lasem i nie wiesz, co w nim jest”.

Wyniki przedstawiono w Nature Communication.

Źródła: Zdjęcie: (Chuan Xiao i Yuejiao Xian / University of Texas w El Paso)

Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: