Minél többet tudunk meg az óriásvírusokról, annál több kérdésünk van. A legtöbb vírussal ellentétben ezek az óriási törzsek olyan nagyok, hogy akár baktériumoknak is összetéveszthetők, és genomjuk mérete és összetettsége meghaladja az elvárásokat.
Az óriásvírusokat először csak ebben a században fedezték fel, de azóta számos hasonló felfedezés megkérdőjelezte régóta fennálló feltételezéseinket arról, hogy mi is a vírusok valójában, beleértve azt is, hogy valóban élőlényeknek kell-e őket tekinteni.
Úgy tűnik, hogy ezeknek az óriási vírusoknak némelyike még saját géneket is létrehoz; mások genetikai kóddal rendelkeznek, amellyel még soha nem találkoztunk.
Úgy tűnik, hogy egyre inkább olyan típusokat találunk, amelyek jellemzői csak az élő sejtekben láthatók, és a Virginia Tech tudósai által megdöbbentően új felfedezés más meglepő genetikai hasonlóságokat tárt fel az óriási vírusok és a sejtes élet között.
“Genomikai repertoárjukat tekintve sokkal több a közös bennük, mint amire számíthatnánk” – magyarázza Frank Aylward mikrobiológus.
A vírusdiverzitás új tanulmányában a tudósok olyan nyilvánosan elérhető metagenomikus adatbázisokat szúrnak át, amelyek különféle genetikai kódokat tartalmaznak, amelyekből feltételezhető genomokat állítottak össze 501 különböző típusú óriásvírus számára a nagyméretű DNS nukleocitoplazmatikus vírusok (NCLDV) javasolt sorrendjében. Főleg a vízi környezetből (ahol az algák szennyeződnek).
Azon folyamatok várható génjeinek keresése mellett, mint például a kapszidépítés és a vírusfertőzés, a csapat megállapította, hogy az óriási vírusok rengeteg gént hordoznak a sejtanyagcsere szempontjaiban, beleértve a tápanyagok felvételét, a könnyű betakarítást és a nitrogén anyagcserét.
A kutatók szerint anyagcsere-géneket már korábban is találtak a vírusokban, de ez valami más.
Korábbi NCLDV kutatások azonosították azokat a géneket, amelyekről azt gondolták, hogy a sejtek életében laterális géntranszfer révén szereznek be – a genetikai anyag mozgása az organizmusok között, szemben azzal, hogy miként kerül át a szülőtől az utódokig. Víruskörnyezetben ez arra utal, hogy a vírusok véletlenül megszerezhetik a géneket a fertőzött gazdáktól.
A csapat a vírus metabolikus génjeinek evolúciós sorait találta, amelyek sokkal mélyebbre nyúltak, ami arra utal, hogy a kórokozók és a gazdaszervezetek között hosszú ideje fennáll a kapcsolat, amelynek szimbiotikus jelentőségét még nem tudjuk teljes mértékben feltárni.
“Ez azt jelenti, hogy a vírusok évezredekig, sőt milliárdokig rendelkeznek ilyen génekkel, és vírusspecifikus metabolikus gének” – magyarázza Aylward.
Miután a vírusok megfertőztek egy sejtet, már nem gondolhatunk rá, mint saját autonóm entitásra. A vírusok a fertőzés után átrendezik a sejtfiziológia alapvető aspektusait. ”
Más szavakkal, az óriási vírusok és ősi őseik eonokig együtt élhettek sejtszervezetekkel, nemcsak az élőlények sejtjeiben szaporodtak, hanem láthatatlan hatást gyakoroltak anyagcsere-folyamataikra egész idő alatt.
Mint sok más felfedezés, amelyet a tudósok óriási vírusokról tesznek, ez kettős megközelítést igényel, ha nem is közvetlen paradigmaváltást.
“A vírusokat történelmileg a sejtek életének kiegészítőjeként tekintették, és így a biogeokémiai ciklusokra gyakorolt hatásukat nagyrészt a gazda mortalitására gyakorolt hatásuk prizmáján keresztül értékelték, nem pedig bármilyen közvetlen metabolikus aktivitás révén” – írják a szerzők cikkükben.
“A genomok által kódolt sejtes metabolikus gének nagy száma, amelyet ebben a tanulmányban ismertettünk, egy olyan alternatív nézetet emel ki, amelyben a vírusspecifikus enzimek közvetlen szerepet játszanak a vírussejt-fiziológia alakításában.”
Ezután a tudósok kísérleti munkát akarnak végezni, és megvizsgálják, hogyan befolyásolhatják a gazda metabolitjait az óriási vírusok és a vírusgének, amelyek állítólag az anyagcsere-folyamatok megváltoztatására kerülnek át.
Függetlenül attól, hogy milyen válaszokat találunk, tekintettel arra, hogy óriási vírusokkal van dolgunk, meg lehet fogadni, hogy sok új ismeretlen lesz.
“Ezek csak a rejtélyek tárháza” – mondja Mohammad Moniruzzaman mikrobiológus. – Olyanok, mint egy nagy erdő, és te az erdő előtt állsz, és nem tudod, mi van benne.
Az eredményeket a Nature Communication c.
Források: Fotó: (Chuan Xiao és Yuejiao Xian / Texasi Egyetem, El Paso)
