Hiiglane avastati hiiglaslike viiruste hulgast

Kl rwerkis avastatud Klosneuviren on rakusarnasemad kui ükski varem teadaolev viirus

Äsja avastatud hiiglaslikel viirustel on rohkem valkude biosünteesi geene kui ühelgi teisel teadaoleval viirusel. Geeniehitusplokid võisid nad aja jooksul oma peremeestelt "ära varastada". © JGI / Ella Maru stuudio (http://www.sc Scientific-illustrations.com/)
ettelugemist

Goliathi viiruste maailm: Austria reoveepuhastusjaamas on teadlased avastanud uue, väga ebatavalise hiiglasliku viiruse tüübi. Sest nendel Klossneuvirenidel on hämmastavalt palju valkude biosünteesi geene - midagi, mida varem teati ainult pärisrakkudest. Seega on need hiiglaslikud viirused rakusarnasemad kui ükski teine ​​teadaolev viirus, nagu väidavad teadlased ajakirjas "Science". Samuti võiksite selgitada, kuidas sellised hiiglaslikud viirused kunagi tekkisid.

Viirused elavad peaaegu kõigil Maal elavatel organismidel ja elupaikadel - isegi kui neid ei peeta isegi täieõiguslikeks organismideks. Kuna nad paljunevad oma peremeesrakkude mehhanismides ja geenides, puuduvad neil endal valkude biosünteesi võimalused - nii arvati siiani.

Mõistatuslikud hiiglased

Kuid umbes 15 aastat tagasi avastasid teadlased mõistatuslikud hiiglaslikud viirused, mis lõid ühiseid ideid: need olid väikeste bakterite suurused ja sisaldasid palju rohkem geneetilist materjali kui tavaliselt viiruste puhul. Pärast seda on avastatud mitut muud tüüpi hiiglaslikke viirusi, enamasti amööbide parasiitidena.

Siinkohal on suur küsimus: kuidas need viiruste ja bakterite mõistatuslikud vahendajad tekkisid? Kas nad olid pärit raku eellastest, mis aja jooksul vähendasid enamikku nende raku masinatest? Või arenesid hiiglaslikud viirused tavalistest viirustest, võttes järk-järgult oma peremeestelt üle geneetilise materjali ja omandades sellega pidevalt laieneva genoomi?

Avastus reoveepuhastis

Ühe vastuse võiksid anda hiiglaslike viiruste uued, eriti ebaharilikud esindajad, kes on nüüdseks avastanud Frederik Schulzi Californias asuvast Geenivaramu Instituudist ja tema kolleegidest. Teadlased leidsid Austrias Klosterneuburgis asuva reoveepuhasti veeproovide DNA-analüüse otsides seda, mida nad otsisid. kuva

Uued hiiglaslikud viirused avastati selles Austrias Klosterneuburgi reoveetööstuses asuvas reoveemahutis - Marton Palatinszky

"Ootasime, et leiame nitrifitseerivatest bakteritest geenijärjestusi, " ütleb kaasautor Tanja Woyke Ühise Geenivaramu instituudist. Selle asemel osutusid geenijärjestused kolme varem tundmatu, kuid tihedalt seotud hiiglasliku viiruse pärilikeks fragmentideks. "See viis meie projekti täiesti ootamatusse, kuid väga põnevasse suunda, " ütleb Woyke.

Rakulaadne rohkem kui ükski teine ​​viirus

Äsja avastatud hiiglaslikud viirused Klosneuviir ristiti on mitmes suhtes ebaharilikud, nagu näitavad edasised analüüsid. Nende peremeesorganismid ei ole Am benen, nagu kõigi teiste juhtumi varem teadaolevate hiiglaslike viiruste puhul. Selle asemel nakatavad Klosneuvirenid valdavalt Protisteni kurgurakke ja muid üherakulisi eukarüootseid organisme.

Veelgi ebatavalisem on aga uute hiiglaslike viiruste genoom: see on 1, 54 megabaasi suurune ja sisaldab üllatavalt palju valkude biosünteesi geene. Üks kolmest viirusest kodeeris enam kui 20 erineva Messenger RNA ja ensüümi kokkupaneku juhiseid 19 erineva aminohappe konstrueerimiseks, kirjutavad teadlased. Kõigil on transleerimiseks palju rohkem geene kui ühelgi teisel viirusel.

"Arvestades, et valkude biosüntees on rakuelu üks olulisemaid tunnuseid, on need uued viirused rakusarnasemad kui ükski teine ​​varem teadaolev viirus, " märgib kaasautor Eugene Koonin USA Bethesda tervishoiuinstituutidest,

Nii võisid Klosneuvirenid oma peremeestelt geeniehitusplokid omandada. AAAS

Erinevate võõrustajate "Gendiebstahl"

Kuid kuidas sobivad need hiiglaslikud viirused elupuu hulka? Ja kuidas nad tekkisid? Geneetiliste analüüside käigus selgus, et klovenneuviiruste translatsioonigeenid sarnanevad erinevate eukarüootsete rakutüüpide translatsioonigeenidega. Schulz ja tema kolleegid järeldavad, et neid viirusi ei põhjustanud mitte algselt tselluloidorganismi redutseerimine, vaid nende peremeeste "geeni vargus".

"Meie stsenaariumi korral nakatus väiksem viirus mitmeid eukarüootseid peremehi ja võttis aja jooksul nende translatsiooniseadmete erinevad geenid, " selgitab Woyke. Tänapäevase Klosneuvireni esivanemad on võib-olla omamoodi Mimiviren - mille on erinevate peremeeste kaudu omandatud üha enam valkude biosünteesi geene.

"Tõelised kolooniad on endiselt väljas"

"See avastus annab meile uusi teadmisi viiruste evolutsioonist, " ütleb Koonin. Viiruseuurija kahtlustab tundmatumate hiiglaslike viiruste olemasolu ja ootab nende avastamist. "Olen üsna kindel, et praegune hiiglasliku genoomi suuruse rekord purustatakse, " ütleb ta. "Peagi näeme hiiglasliku viirusemaailma tõelisi kolooniaid." (Science, 2017; doi: 10.1126 / science.aal4657)

(DOE / Ühine Geenivaramu, 07.04.2017 - MTÜ)