Čím viac sa dozvedáme o obrovských vírusoch, tým viac otázok máme. Na rozdiel od väčšiny vírusov sú tieto obrovské kmene také veľké, že si ich možno dokonca pomýliť s baktériami, a veľkosť a zložitosť ich genómov predčí očakávania.
Obrovské vírusy boli prvýkrát objavené až v tomto storočí, ale množstvo podobných objavov odvtedy spochybnilo naše dlhodobé predpoklady o tom, čo vírusy v skutočnosti sú, vrátane toho, či by sa skutočne mali považovať za živé bytosti.
Zdá sa, že niektoré z týchto obrovských vírusov si dokonca vytvárajú svoje vlastné gény; iné majú genetický kód, s ktorým sme sa nikdy predtým nestretli.
Zdá sa, že čoraz viac nachádzame typy s vlastnosťami viditeľnými iba v živých bunkách a prekvapivý nový objav vedcov z Virginia Tech odhalil ďalšie prekvapivé genetické podobnosti medzi obrovskými vírusmi a bunkovým životom.
„Pokiaľ ide o ich genomický repertoár, majú spoločné oveľa viac, než by sme čakali,“ vysvetľuje mikrobiológ Frank Aylward.
V novej štúdii o vírusovej diverzite vedci preosievajú cez verejne dostupné metagenomické databázy, ktoré obsahujú celý rad genetických kódov, z ktorých zhromaždili predpokladané genómy pre 501 rôznych typov obrovských vírusov v navrhovanom poradí veľkých nukleukletoplazmatických vírusov (NCLDV). Hlavne z vodného prostredia (kde dochádza ku kontaminácii riasami).
Okrem hľadania očakávaných génov pre procesy, ako je konštrukcia kapsidov a vírusová infekčnosť, tím zistil, že obrovské vírusy nesú obrovskú škálu génov, ktoré sa podieľajú na aspektoch bunkového metabolizmu, vrátane procesov, ako je príjem živín, zber svetla a metabolizmus dusíka.
Vedci tvrdia, že vo vírusoch sa už predtým našli metabolické gény, ale to je niečo iné.
Predchádzajúce výskumy NCLDV identifikovali gény, o ktorých sa predpokladá, že sa v bunkovom živote získavajú bočným prenosom génov – pohybom genetického materiálu medzi organizmami, na rozdiel od spôsobu jeho prenosu z rodiča na potomka. Vo vírusovom kontexte to naznačuje, že vírusy môžu náhodne získať gény od infikovaných hostiteľov.
Tím našiel evolučné línie vírusových metabolických génov, ktoré išli oveľa hlbšie, čo naznačuje dlhodobý vzťah medzi patogénmi a hostiteľmi, ktorých symbiotický význam ešte nemôžeme úplne zverejniť.
“To znamená, že vírusy majú tieto gény milióny rokov, dokonca miliardy rokov, a sú to vírusovo špecifické metabolické gény,” vysvetľuje Aylward.
„Akonáhle vírusy infikujú bunku, už si ju nemôžeme myslieť ako našu vlastnú autonómnu entitu. Vírusy po infekcii usporiadajú základné aspekty bunkovej fyziológie. ““
Inými slovami, obrovské vírusy a ich starí predkovia mohli žiť spolu s bunkovými organizmami po celé veky, nielen aby sa množili v bunkách živých bytostí, ale po celý ten čas tiež neviditeľne ovplyvňovali ich metabolické procesy.
Rovnako ako mnoho ďalších objavov, ktoré vedci robia o obrovských vírusoch, vyžaduje si dvojitý prístup, ak nie priamy posun paradigmy.
„Vírusy sa historicky považovali za doplnky bunkového života a na ich vplyv na biogeochemické cykly sa preto do veľkej miery hľadel cez prizmu ich účinku na úmrtnosť hostiteľa, a nie prostredníctvom priamej metabolickej aktivity,“ píšu autori vo svojom príspevku.
„Veľké množstvo bunkových metabolických génov kódovaných genómami, ktoré zverejňujeme v tejto štúdii, zdôrazňuje alternatívny pohľad, v ktorom vírusovo špecifické enzýmy hrajú priamu úlohu pri formovaní fyziológie vírusových buniek.“
Vedci potom chcú vykonať experimentálnu prácu, v ktorej sa bude skúmať, ako môžu byť metabolity hostiteľa ovplyvnené obrovskými vírusmi a vírusovými génmi, ktoré sa údajne prenášajú s cieľom zmeniť metabolické procesy.
Bez ohľadu na to, aké odpovede nájdeme, pretože sa zaoberáme obrovskými vírusmi, môžete sa staviť, že bude veľa nových neznámych.
„Sú iba zásobárňou záhad,“ hovorí mikrobiológ Mohammad Moniruzzaman. “Sú ako veľký les a ty stojíš pred lesom a nevieš, čo sa v ňom nachádza.”
Výsledky sú uvedené v Nature Communication.
Zdroje: Foto: (Chuan Xiao a Yuejiao Xian / Texaská univerzita v El Pase)
