Premium
În timp ce analizau genomurile microbilor unicelulari, o echipă de cercetători a făcut o descoperire surprinzătoare: mii de viruși necunoscuți erau „ascunși” în ADN-ul microbilor.
Oamenii de știință din Austria au găsit ADN-ul a peste 30.000 de viruși încorporați în genomurile diferiților microbi unicelulari, au raportat aceștia într-un nou studiu. Cercetătorii explică faptul că ADN-ul viral ar putea permite unei celule gazdă să reproducă viruși complet funcționali, conform 360medical.ro.
„Am fost foarte surprinși de cât de mullți viruși am găsit prin această analiză”, spune autorul principal Christopher Bellas, un ecologist care studiază virusirile la universitatea din Innsbruck.
În unele cazuri, până la 10% din ADN-ul unui microb s-a dovedit a fi format din viruși ascunși.
Acești viruși nu par să își îmbolnăvească gazdele, spun cercetătorii, și ar putea fi benefici.
Unii dintre noii viruși se aseamănă cu virofagele, un tip de virus care infectează alți viruși patogeni care încearcă să își infecteze celula gazdă.
„De ce se găsesc atât de mulți viruși în genomul microbilor nu este încă clar”, spune Bellas.
Cea mai puternică ipoteză a oamenilor de știință este că aceștia protejează celula de infecția cu viruși periculoși.
A trăi pe Pământ înseamnă să te lupți cu virusuri, cele mai abundente entități biologice de pe planetă, care infectează în mod colectiv orice tip de formă de viață. Aceștia sunt foarte diverși, folosind multe tactici diferite pentru a-și exploata gazdele celulare.
Indiferent de dezbaterile semantice cu privire la faptul dacă virușii sunt sau nu vii, ei se inserează cu siguranță în viața altor ființe vii. Unii chiar se replică adăugându-și ADN-ul la o celulă gazdă, devenind parte din genomul acesteia.
Atunci când acest lucru se întâmplă într-o celulă germinală, poate duce la apariția elementelor virale endogene (EVE), sau a ADN-ului viral transmis de la o generație la alta într-o specie gazdă.
Oamenii de știință au găsit aceste EVE într-o gamă largă de organisme, inclusiv animale, plante și ciuperci.
De exemplu, mamiferele poartă o varietate de fragmente virale în ADN-ul lor, iar aproximativ 8% din genomul uman este format din ADN provenit din infecții virale vechi.
Autorii studiului explică faptul că cele mai multe dintre acestea nu mai sunt funcționale și sunt considerate „fosile genomice”.
Cercetările sugerează totuși că EVE pot fi adaptate la oameni și la alte organisme, ajutând eventual la respingerea virușilor moderni.
Acest lucru este valabil pentru multe eucariote unicelulare, subliniază cercetătorii, menționând că acești microbi sunt frecvent infectați și uciși de viruși giganți.
În cazul în care un virofag locuiește deja într-o celulă gazdă, acesta poate reprograma un virus gigant pentru a construi virofage în loc să se reproducă singur, ceea ce ar putea salva gazda.
Potrivit noului studiu, ADN-ul virusurilor nou descoperite este similar cu ADN-ul virofagilor, sugerând că microbii s-ar putea bucura de o anumită protecție împotriva virușilor giganți datorită virușilor „încorporați” din genomul lor.
Studiul elementelor virale endogene de până acum s-a concentrat în principal pe animale și plante, scriu cercetătorii, acordând puțină atenție protistelor – orice organisme eucariote care nu sunt animale, plante sau ciuperci – deși acestea reprezintă majoritatea biodiversității eucariote de pe Pământ.
Descoperirea a mii de virusuri noi ascunse în ADN-ul microbilor nu a fost obiectivul inițial al oamenilor de știință austrieci, care plănuiau să studieze un nou grup de virusuri pe care l-au găsit în apele unui lac alpin din statul austriac Tirol.
„Inițial, prin studiul nostru am vrut să găsim originea noilor virusuri asemănătoare cu Polinton (Polintonii sunt transpozoni mari de ADN care conțin gene omologe cu proteinele virale și care se găsesc adesea în genomul eucariotelor)”, spune Bellas.
„Cu toate acestea, nu știam ce organisme sunt de obicei infectate de aceste virusuri. De aceea, am efectuat un studiu la scară largă pentru a testa toți microbii ale căror secvențe de ADN sunt cunoscute”, a explicat cercetătorul austriac.
Pentru a face acest lucru, echipa a apelat la ajutorul lui „Leo”, un cluster de calculatoare de înaltă performanță de la universitatea din Innsbruck, care poate analiza eficient cantități mari de date.
Observând gene de virofage și de alți viruși în multe dintre genomurile microbilor, cercetătorii au decis să investigheze mai departe pentru a analiza sistematic toate modurile de asamblare a genomului protistelor disponibile public.
Ei au găsit elemente virale endogene „ascunse în regiuni repetitive, greu de asamblat, ale genomurilor eucariote unicelulare”, scriu ei, observând că miile de viruși integrați în unele specii sugerează că virușii alcătuiesc o fâșie semnificativă, nerecunoscută anterior, din genomurile proștilor.
Studiul a găsit, de asemenea, dovezi că multe elemente virale endogene protiste nu sunt doar niște fosile genomice, ci și viruși funcționali, scriu cercetătorii, „ceea ce sugerează că diverse rețele ale acestor elemente pot face parte dintr-un sistem antivirus al gazdei”.
