Čím více se dozvídáme o obřích virech, tím více otázek máme. Na rozdíl od většiny virů jsou tyto obří kmeny tak velké, že je lze dokonce zaměnit za bakterie, a velikost a složitost jejich genomů předčí očekávání.
Obří viry byly poprvé objeveny až v tomto století, ale řada podobných objevů od té doby zpochybnila naše dlouhodobé předpoklady o tom, jaké viry ve skutečnosti jsou, včetně toho, zda by skutečně měly být považovány za živé bytosti.
Zdá se, že některé z těchto obrovských virů si dokonce vytvářejí vlastní geny; jiní mají genetický kód, s kterým jsme se nikdy předtím nesetkali.
Zdá se, že stále častěji nacházíme typy s rysy viditelnými pouze v živých buňkách a překvapivý nový objev provedený vědci z Virginia Tech odhalil další překvapivé genetické podobnosti mezi obřími viry a buněčným životem.
„Pokud jde o jejich genomový repertoár, mají toho společného mnohem víc, než bychom čekali,“ vysvětluje mikrobiolog Frank Aylward.
V nové studii o virové rozmanitosti vědci prosévají veřejně dostupné metagenomické databáze obsahující různé genetické kódy, ze kterých sestavili domnělé genomy pro 501 různých typů obřích virů v navrhovaném pořadí velkých DNA nukleocytoplazmatických virů (NCLDV). Hlavně z vodního prostředí (kde dochází ke kontaminaci řasami).
Kromě hledání očekávaných genů pro procesy, jako je konstrukce kapsidy a virová infekčnost, tým zjistil, že obří viry nesou obrovskou škálu genů zapojených do aspektů buněčného metabolismu, včetně procesů, jako je příjem živin, sběr světla a metabolismus dusíku.
Vědci tvrdí, že metabolické geny byly ve virech nalezeny již dříve, ale to je něco jiného.
Předchozí výzkum NCLDV identifikoval geny, o nichž se předpokládá, že jsou získávány v buněčném životě postranním přenosem genů – pohybem genetického materiálu mezi organismy, na rozdíl od toho, jak se přenáší z rodiče na potomky. Ve virálním kontextu to naznačuje, že viry mohou náhodně získat geny od infikovaných hostitelů.
Tým našel evoluční linie virových metabolických genů, které šly mnohem hlouběji, což naznačuje dlouhodobý vztah mezi patogeny a hostiteli, jejichž symbiotický význam ještě nemůžeme plně odhalit.
“To znamená, že viry mají tyto geny miliony let, dokonce miliardy let, a jsou to virově specifické metabolické geny,” vysvětluje Aylward.
„Jakmile viry infikují buňku, už ji nemůžeme považovat za naši vlastní autonomní entitu. Viry po infekci přeskupují základní aspekty buněčné fyziologie. “
Jinými slovy, obří viry a jejich dávní předkové mohli žít spolu s buněčnými organismy po celé věky, nejen se množit v buňkách živých bytostí, ale po celou tu dobu působit neviditelně na jejich metabolické procesy.
Stejně jako mnoho jiných objevů, které vědci dělají o obřích virech, vyžaduje dvojí přístup, ne-li přímý posun paradigmatu.
„Viry byly historicky považovány za příslušenství buněčného života a na jejich účinek na biogeochemické cykly se do značné míry pohlížel spíše jako na hranu jejich účinku na úmrtnost hostitele, než na přímou metabolickou aktivitu,“ píší autoři ve svém příspěvku.
„Velké množství buněčných metabolických genů kódovaných genomy, které zveřejňujeme v této studii, zdůrazňuje alternativní pohled, ve kterém virové specifické enzymy hrají přímou roli při formování fyziologie virových buněk.“
Vědci poté chtějí provést experimentální práci a zkoumat, jak mohou být metabolity hostitele ovlivněny obřími viry a virovými geny, které jsou údajně přeneseny ke změně metabolických procesů.
Bez ohledu na to, jaké odpovědi najdeme, vzhledem k tomu, že máme co do činění s obrovskými viry, můžete se vsadit, že bude mnoho nových neznámých.
„Jsou jen zásobárnou záhad,“ říká mikrobiolog Mohammad Moniruzzaman. „Jsou jako velký les a ty stojíš před lesem a nevíš, co je v něm.“
Výsledky jsou uvedeny v Nature Communication.
Zdroje: Foto: (Chuan Xiao a Yuejiao Xian / University of Texas at El Paso)
