Što više saznajemo o gigantskim virusima, imamo više pitanja. Za razliku od većine virusa, ovi gigantski sojevi su toliko veliki da ih se čak može zamijeniti s bakterijama, a veličina i složenost njihovih genoma premašuju očekivanja.
Divovski virusi prvi put su otkriveni tek u ovom stoljeću, ali brojna slična otkrića od tada dovode u pitanje naše dugogodišnje pretpostavke o tome što su virusi zapravo, uključujući i to da li ih zaista treba smatrati živim bićima.
Čini se da neki od ovih gigantskih virusa čak stvaraju vlastite gene; drugi imaju genetski kod koji nikada prije nismo sreli.
Čini se da sve više pronalazimo tipove sa svojstvima koja su vidljiva samo u živim ćelijama, a zapanjujuće novo otkriće naučnika iz Virginia Tech-a otkrilo je i druge iznenađujuće genetske sličnosti između gigantskih virusa i ćelijskog života.
“Što se tiče njihovog genomskog repertoara, imaju mnogo više zajedničkog nego što bismo mogli očekivati”, objašnjava mikrobiolog Frank Aylward.
U novom istraživanju virusne raznolikosti, znanstvenici pretražuju javno dostupne metagenomske baze podataka koje sadrže razne genetske kodove od kojih su sastavili pretpostavljene genome za 501 različitu vrstu gigantskih virusa u predloženom redoslijedu velikih DNA nukleocitoplazmatskih virusa (NCLDV). Uglavnom iz vodenog okruženja (gdje se događa kontaminacija algama).
Pored traženja predviđenih gena za procese poput izgradnje kapsida i virusne infektivnosti, tim je otkrio da gigantski virusi nose veliku raznolikost gena koji su uključeni u aspekte staničnog metabolizma, uključujući procese kao što su unos hranjivih sastojaka, sakupljanje svjetlosti i metabolizam azota.
Istraživači kažu da su metabolički geni u virusima pronađeni i ranije, ali ovo je nešto drugačije.
Prethodno istraživanje NCLDV identifikovalo je gene za koje se smatra da se stječu u ćelijskom životu bočnim prijenosom gena – kretanjem genetskog materijala između organizama, za razliku od načina na koji se prenosi s roditelja na potomstvo. U virusnom kontekstu, ovo sugerira da virusi mogu slučajno steći gene od zaraženih domaćina.
Tim je pronašao evolucijske linije virusnih metaboličkih gena koje su išle mnogo dublje, što sugerira dugotrajnu vezu između patogena i domaćina čiji simbiotski značaj još ne možemo u potpunosti otkriti.
“To implicira da virusi imaju te gene milijunima godina, čak i milijardama godina, i to su metabolički geni specifični za virus”, objašnjava Aylward.
'Jednom kada virusi zaraze ćeliju, više ne možemo o njoj razmišljati kao o vlastitom autonomnom entitetu. Virusi preuređuju temeljne aspekte stanične fiziologije nakon infekcije. '
Drugim riječima, džinovski virusi i njihovi drevni preci mogli su živjeti zajedno sa ćelijskim organizmima ne samo da se množe u ćelijama živih bića, već i vrše nevidljivi učinak na njihove metaboličke procese cijelo to vrijeme.
Kao i mnoga druga otkrića koja naučnici otkrivaju o gigantskim virusima, potreban je dvostruki pristup, ako ne i direktna promjena paradigme.
“Virusi su se kroz povijest smatrali priborom za život ćelija i kao takav njihov se učinak na biogeokemijske cikluse uglavnom promatrao kroz prizmu njihovog učinka na smrtnost domaćina, a ne kroz bilo kakvu izravnu metaboličku aktivnost”, pišu autori u svom radu.
“Veliki broj ćelijskih metaboličkih gena kodiranih genomima koje otkrivamo u ovoj studiji ističu alternativni pogled u kojem enzimi specifični za virus igraju direktnu ulogu u oblikovanju fiziologije virusnih ćelija.”
Zatim, naučnici žele provesti eksperimentalni rad istražujući kako na metabolite domaćina mogu utjecati gigantski virusi i virusni geni, koji bi se trebali prenijeti kako bi promijenili metaboličke procese.
Bez obzira na to koje odgovore pronađemo, s obzirom na to da imamo posla s gigantskim virusima, možete se kladiti da će biti mnogo novih nepoznanica.
“Oni su samo skladište misterija”, kaže mikrobiolog Mohammad Moniruzzaman. “Oni su poput velike šume, a vi stojite ispred šume i ne znate šta je u njoj.”
Rezultati su predstavljeni u Nature Communication.
Izvori: Fotografija: (Chuan Xiao i Yuejiao Xian / Univerzitet Teksasa u El Pasu)
