Bolj ko se učimo o velikanskih virusih, več vprašanj imamo. Za razliko od večine virusov so ti orjaški sevi tako veliki, da jih je mogoče celo zamenjati za bakterije, njihova velikost in kompleksnost pa presega pričakovanja.
Velikanski virusi so bili prvič odkriti šele v tem stoletju, vendar so številna podobna odkritja od takrat izpodbijala naše dolgoletne predpostavke o tem, kaj virusi v resnici so, vključno s tem, ali jih je res treba šteti za živa bitja.
Zdi se, da nekateri od teh velikanskih virusov celo ustvarjajo svoje gene; drugi imajo genetsko kodo, s katero se še nikoli nismo srečali.
Zdi se, da vse pogosteje najdemo tipe s funkcijami, ki so vidne samo v živih celicah, presenetljivo novo odkritje znanstvenikov iz Virginia Tech pa je razkrilo še druge presenetljive genetske podobnosti med velikanskimi virusi in celičnim življenjem.
“Kar zadeva njihov genomski repertoar, imata veliko več skupnega, kot bi lahko pričakovali,” razlaga mikrobiolog Frank Aylward.
V novi študiji virusne raznolikosti znanstveniki pregledujejo javno dostopne metagenomske zbirke podatkov, ki vsebujejo različne genetske kode, iz katerih so sestavili domnevne genome za 501 različnih vrst velikanskih virusov v predlaganem vrstnem redu velikih nukleocitoplazmatskih virusov DNA (NCLDV). Predvsem iz vodnega okolja (kjer pride do kontaminacije z algami).
Poleg iskanja pričakovanih genov za procese, kot so gradnja kapsid in virusna nalezljivost, je skupina ugotovila, da velikanski virusi nosijo veliko različnih genov, vključenih v vidike celične presnove, vključno s procesi, kot so vnos hranil, nabiranje svetlobe in presnova dušika.
Raziskovalci pravijo, da so presnovne gene v virusih našli že prej, a to je nekaj drugačnega.
Prejšnja raziskava NCLDV je odkrila gene, za katere naj bi bili pridobljeni v celičnem življenju s stranskim prenosom genov – gibanjem genskega materiala med organizmi, v nasprotju s tem, kako se prenaša od staršev do potomcev. V virusnem kontekstu to kaže na to, da lahko virusi po naključju pridobijo gene okuženih gostiteljev.
Skupina je odkrila evolucijske linije virusnih presnovnih genov, ki so šle veliko globlje, kar kaže na dolgotrajno povezavo med patogeni in gostitelji, katerih simbiotičnega pomena še ne moremo popolnoma razkriti.
“To pomeni, da imajo virusi te gene že milijone let, celo milijarde let, in so presnovni geni, specifični za virus,” pojasnjuje Aylward.
„Ko virusi okužijo celico, je ne moremo več razumeti kot svojo samostojno entiteto. Virusi po okužbi preuredijo temeljne vidike celične fiziologije. '
Z drugimi besedami, orjaški virusi in njihovi starodavni predniki bi lahko eone živeli skupaj s celičnimi organizmi, ne samo da bi se razmnoževali v celicah živih bitij, ampak bi ves ta čas imeli neviden učinek na njihove presnovne procese.
Kot številna druga odkritja znanstvenikov o velikanskih virusih tudi tu zahteva dvojni pristop, če že ne neposreden premik paradigme.
“Virusi so bili v preteklosti obravnavani kot dodatki za življenje celic in kot tak je bil njihov učinek na biogeokemične cikle v veliki meri gledan skozi prizmo njihovega vpliva na smrtnost gostiteljev in ne skozi kakršno koli neposredno presnovno aktivnost,” avtorji pišejo v svojem prispevku.
“Veliko število celičnih presnovnih genov, kodiranih z genomi, ki jih odkrivamo v tej študiji, izpostavlja alternativni pogled, v katerem imajo virusno specifični encimi neposredno vlogo pri oblikovanju fiziologije virusnih celic.”
Nato želijo znanstveniki opraviti eksperimentalno delo in raziskati, kako lahko na gostiteljske presnovke vplivajo velikanski virusi in virusni geni, ki naj bi jih prenesli, da bi spremenili presnovne procese.
Ne glede na odgovore, glede na to, da imamo opravka z velikanskimi virusi, lahko stavite, da bo veliko novih neznank.
“So zgolj skladišče skrivnosti,” pravi mikrobiolog Mohammad Moniruzzaman. “So kot velik gozd, ti pa stojiš pred gozdom in ne veš, kaj je v njem.”
Rezultati so predstavljeni v Nature Communication.
Viri: Foto: (Chuan Xiao in Yuejiao Xian / Univerza v Teksasu v El Pasu)
