Virusologik kashfiyotlar biologiyani o'zgartirishi mumkin

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Viruslar kichkina, ammo "ajablanarli darajada kuchli mavjudotlar" bo'lib, ularsiz biz yashay olmaymiz. Ularning sayyoramizga ta'siri shubhasizdir. Ularni topish oson, olimlar ilgari noma'lum bo'lgan virus turlarini aniqlashda davom etmoqdalar. Ammo biz ular haqida qanchalik bilamiz? Qaysi birini birinchi bo'lib tekshirish kerakligini qanday bilamiz?

SARS-CoV-2 koronavirusi sayyoramizda yashovchi bir necha million viruslardan biridir. Olimlar tezda ko'plab yangi turlarni aniqlamoqda.

Maya Breitbart Afrika termitlari, Antarktika muhrlari va Qizil dengizda yangi viruslarni qidirdi. Ammo, ma'lum bo'lishicha, haqiqatan ham biror narsa topish uchun u Floridadagi uy bog'iga qarash kerak edi. U erda, basseyn atrofida siz Gasteracantha cancriformis turidagi orb-to'r o'rgimchaklarini topishingiz mumkin.

Ular yorqin rangga va dumaloq oq tanalarga ega, ularda qora dog'lar va oltita qizil tikanlar ko'zga tashlanadi, bu o'rta asrlardagi g'alati qurolga o'xshaydi. Ammo bu o'rgimchaklarning tanasi ichida Mayya Brightbart kutilmaganda edi: Brightbart, Sankt-Florida universitetida virusli ekologiya bo'yicha mutaxassis fanga noma'lum bo'lganida.

Maʼlumki, 2020-yildan beri biz, oddiy odamlar, hozir hammaga maʼlum boʻlgan faqat bitta oʻta xavfli virus bilan band boʻlib qolganmiz, ammo hali aniqlanmagan boshqa viruslar ham koʻp. Olimlarning fikriga ko'ra, taxminan 10³¹turli virusli zarralar, bu kuzatilishi mumkin bo'lgan koinotdagi yulduzlarning taxminiy sonidan o'n milliard marta ko'pdir.

Endi ekotizimlar va alohida organizmlar viruslarga bog'liqligi aniq. Viruslar kichik, ammo nihoyatda kuchli mavjudotlar bo'lib, ular millionlab yillar davomida evolyutsion rivojlanishni tezlashtirdi, ularning yordami bilan mezbon organizmlar o'rtasida genlarni uzatish amalga oshirildi. Dunyo okeanlarida yashovchi viruslar mikroorganizmlarni parchalab tashlagan, ularning tarkibini suv muhitiga tashlagan va oziq-ovqat tarmog'ini ozuqa moddalari bilan boyitgan. Kanadaning Vankuver shahridagi Britaniya Kolumbiyasi universitetidan virusolog Kertis Sattl: “Biz viruslarsiz omon qolmasdik”, deydi.

Viruslar taksonomiyasi boʻyicha xalqaro qoʻmita (ICTV) hozirda dunyoda 9110 ta alohida virus turlari mavjudligini aniqladi, ammo bu ularning umumiy sonining kichik bir qismi ekanligi aniq. Bu qisman o'tmishda viruslarning rasmiy tasnifi olimlardan virusni mezbon organizm yoki uning hujayralarida etishtirishni talab qilganligi bilan bog'liq; bu jarayon ko'p vaqt talab etadi va ba'zan haqiqatdan ham murakkab ko'rinadi.

Ikkinchi sabab shundaki, ilmiy tadqiqotlar davomida odamlarda yoki boshqa tirik organizmlarda kasalliklarni keltirib chiqaradigan viruslarni topishga urg'u berildi, masalan, qishloq xo'jaligi hayvonlari va ekinlariga tegishli.

Shunga qaramay, covid-19 pandemiyasi eslatganidek, bir xost organizmidan ikkinchisiga yuqadigan viruslarni o'rganish juda muhim va bu odamlar, shuningdek, uy hayvonlari yoki ekinlari uchun tahdiddir.

So'nggi o'n yil ichida ma'lum viruslar soni aniqlash texnologiyasining takomillashuvi, shuningdek, viruslarning yangi turlarini aniqlash qoidalarining yaqinda o'zgartirilishi tufayli keskin oshdi, bu viruslarni ularni etishtirishga hojat qoldirmasdan aniqlash imkonini berdi. mezbon organizm.

Eng keng tarqalgan usullardan biri metagenomikadir. Bu olimlarga atrof-muhitdan genom namunalarini ularni etishtirishga hojat qoldirmasdan to'plash imkonini beradi. Viruslar ketma-ketligi kabi yangi texnologiyalar ro'yxatga qo'shimcha virus nomlarini qo'shdi, shu jumladan hayratlanarli darajada keng tarqalgan, ammo hali ham olimlardan yashirilgan.

Maya Braytbart shunday deydi: “Hozir bu kabi tadqiqotlarni amalga oshirish uchun ajoyib vaqt. - Menimcha, hozir ko'p jihatdan virom [virome - individual organizmga xos bo'lgan barcha viruslar to'plami - taxminan.] ".

Faqatgina 2020 yilda ICTV oʻzining rasmiy viruslar roʻyxatiga 1044 ta yangi turni qoʻshdi, yana minglab viruslar tavsifni kutmoqda va hozircha nomi nomaʼlum. Bunday xilma-xil genomlarning paydo bo'lishi virusologlarni viruslarni tasniflash usullarini qayta ko'rib chiqishga undadi va ularning evolyutsiyasi jarayonini aniqlashtirishga yordam berdi. Viruslar bir manbadan kelib chiqmagani, balki bir necha marta sodir bo'lganligi haqida kuchli dalillar mavjud.

Merilend shtatining Fort Detrik shahridagi AQSh Milliy Allergiya va Yuqumli Kasalliklar Instituti (NIAID) virusologi Jens Kuhning so'zlariga ko'ra, global virusli hamjamiyatning haqiqiy hajmi deyarli noma'lum: "Biz haqiqatan ham shunday bo'layotganini bilmaymiz."

Hamma joyda va hamma joyda

Har qanday virus ikkita xususiyatga ega: birinchidan, har bir virusning genomi oqsil qobig'i bilan o'ralgan, ikkinchidan, har bir virus o'zining ko'payishi uchun begona mezbon organizmdan - u odammi, o'rgimchakmi yoki o'simlikmi - foydalanadi. Ammo bu umumiy sxemada son-sanoqsiz o'zgarishlar mavjud.

Misol uchun, mayda sirkoviruslarda atigi ikki yoki uchta gen bo'lsa, ba'zi bakteriyalardan kattaroq bo'lgan massiv mimiviruslarda yuzlab genlar mavjud.

Misol uchun, oyga qo'nish apparatiga bir oz o'xshash bakteriofaglar mavjud - bu bakteriofaglar bakteriyalarni yuqtiradi. Va, albatta, bugungi kunda har bir kishi tikanlar bilan o'ralgan qotil to'plari haqida biladi, ularning tasvirlari endi dunyoning istalgan mamlakatidagi har bir odamga yaxshi tanish. Va viruslar ham shunday xususiyatga ega: viruslarning bir guruhi o'z genomini DNK shaklida, ikkinchisi esa RNK shaklida saqlaydi.

Hatto muqobil genetik alifbodan foydalanadigan bakteriofag mavjud bo'lib, unda kanonik ACGT tizimidagi A azotli asos Z harfi bilan belgilangan boshqa molekula bilan almashtiriladi [A harfi nuklein tarkibiga kiruvchi azotli "adenin" asosini bildiradi. kislotalar (DNK va RNK); ACGT- DNKni tashkil etuvchi azotli asoslar, ya'ni: A - adenin, C - sitozin, G - guanin, T - timin, - taxminan. tarjima.].

Viruslar shunchalik keng tarqalganki, hatto olimlar ularni izlamasa ham paydo bo'lishi mumkin. Masalan, Frederik Shuls viruslarni umuman o'rganish niyatida emas edi, uning ilmiy tadqiqot sohasi oqava suvlardan genomlar ketma-ketligidir. Vena universitetida aspirant sifatida Shults 2015 yilda bakteriyalarni topish uchun metagenomikadan foydalangan. Ushbu yondashuv bilan olimlar bir qator organizmlardan DNKni ajratib olishadi, ularni mayda bo'laklarga bo'lishadi va ularni ketma-ketlashtiradilar. Keyin kompyuter dasturi ushbu qismlardan individual genomlarni yig'adi. Ushbu protsedura bir vaqtning o'zida bir-biri bilan aralashtirilgan alohida qismlardan bir necha yuz jumboqlarni yig'ishni eslatadi.

Bakterial genomlar orasida Shults virus genomining katta qismini (aftidan, bu bo'lakda virusli konvert genlari bo'lganligi uchun) payqab qololmadi, unga 1,57 million tayanch juft kiradi. Ushbu virusli genom gigant bo'lib chiqdi, u viruslar guruhining bir qismi bo'lib, ularning a'zolari genom o'lchami va mutlaq o'lchamlari (odatda diametri 200 nanometr yoki undan ko'p) bo'lgan ulkan viruslardir. Ushbu virus amyoba, suv o'tlari va boshqa protozoalarni yuqtiradi va shu bilan suv ekotizimlariga, shuningdek, quruqlikdagi ekotizimlarga ta'sir qiladi.

Hozirda AQSh Energetika Departamentining Kaliforniya shtatining Berkli shahridagi Qo'shma Genom institutida mikrobiolog bo'lgan Frederik Shults metagenomik ma'lumotlar bazalarida tegishli viruslarni izlashga qaror qildi. 2020 yilda o'z maqolasida Shults va uning hamkasblari gigant viruslarni o'z ichiga olgan guruhning ikki mingdan ortiq genomlarini tasvirlab berishdi. Eslatib o'tamiz, avvalroq atigi 205 ta shunday genomlar ommaviy ma'lumotlar bazasiga kiritilgan edi.

Bundan tashqari, virusologlar yangi turlarni izlash uchun inson tanasining ichiga qarashlari kerak edi. Virus bioinformatikasi boʻyicha mutaxassis Luis Kamarillo-Gerrero Xinkstondagi (Buyuk Britaniya) Senger instituti hamkasblari bilan birgalikda inson ichak metagenomlarini tahlil qildi va 140 000 dan ortiq bakteriofag turlarini oʻz ichiga olgan maʼlumotlar bazasini yaratdi. Ularning yarmidan ko'pi fanga noma'lum edi.

Olimlarning fevral oyida e'lon qilingan qo'shma tadqiqoti boshqa olimlarning inson ichak bakteriyalarini yuqtiruvchi viruslarning eng keng tarqalgan guruhlaridan biri crAssphage (2014 yilda uni kashf etgan o'zaro faoliyat assembler dasturi nomi bilan atalgan) deb nomlanuvchi guruh ekanligi haqidagi xulosalariga to'g'ri keldi.. Ushbu guruhda joylashgan viruslarning ko'pligiga qaramay, olimlar ushbu guruh viruslari inson mikrobiomasida qanday ishtirok etishi haqida juda kam narsa bilishadi, deydi hozirda Illumina DNK sekvensiyasi kompaniyasida ishlaydigan Camarillo-Gerrero (Illumina Buyuk Britaniyaning Kembrij shahrida joylashgan).

Metagenomika ko'plab viruslarni kashf etdi, lekin shu bilan birga, metagenomika ko'plab viruslarni e'tiborsiz qoldiradi. Odatda metagenomlarda RNK viruslari ketma-ket bo'lmaydi, shuning uchun Irlandiyaning Kork shahridagi Irlandiya milliy universiteti mikrobiologi Kolin Xill va uning hamkasblari ularni metatrankriptlar deb ataladigan RNK ma'lumotlar bazalarida qidirdilar.

Olimlar odatda populyatsiyadagi genlarni o'rganishda ushbu ma'lumotlarga murojaat qilishadi, ya'ni. messenjer RNK ga faol ravishda aylanadigan genlar [xabarchi RNK (yoki mRNK) xabarchi RNK (mRNK) deb ham ataladi - taxminan. tarjima.] oqsillarni ishlab chiqarishda ishtirok etadi; lekin u erda RNK viruslarining genomlarini ham topish mumkin. Ma'lumotlardan ketma-ketliklarni olish uchun hisoblash texnikasidan foydalangan holda, guruh loy va suv namunalaridan metatrankriptomlarda 1015 virusli genomni topdi. Olimlarning ishi tufayli ma'lum viruslar haqidagi ma'lumotlar faqat bitta maqola paydo bo'lgandan keyin sezilarli darajada oshdi.

Ushbu usullar tufayli tabiatda mavjud bo'lmagan genomlarni tasodifan yig'ish mumkin, ammo buning oldini olish uchun olimlar nazorat usullaridan foydalanishni o'rgandilar. Ammo boshqa kamchiliklar ham bor. Masalan, katta genetik xilma-xillikka ega bo'lgan viruslarning ayrim turlarini ajratib olish juda qiyin, chunki kompyuter dasturlari turli xil gen ketma-ketliklarini birlashtirishi qiyin.

Ispaniyaning Alikante universiteti mikrobiologi Manuel Martines-Garsiya qilganidek, muqobil yondashuv har bir virus genomini alohida-alohida tartiblashdir. Dengiz suvini filtrlardan o'tkazgandan so'ng, u ba'zi o'ziga xos viruslarni ajratib oldi, ularning DNKsini kuchaytirdi va ketma-ketlikni davom ettirdi.

Birinchi urinishdan keyin u 44 ta genomni topdi. Ma'lum bo'lishicha, ulardan biri okeanda yashovchi eng keng tarqalgan viruslardan biri turidir. Bu virus shunchalik katta genetik xilma-xillikka ega (ya'ni, uning virusli zarrachalarining genetik bo'laklari turli virusli zarralarda juda farq qiladi), uning genomi hech qachon metagenomik tadqiqotlarda paydo bo'lmagan. Olimlar uni laboratoriya idishida joylashgani uchun "37-F6" deb nomlashgan. Biroq, Martines-Garsiya hazillashdi, genomning ko'zga ko'rinadigan joyda yashirish qobiliyatini hisobga olgan holda, u super agent Jeyms Bond sharafiga 007 deb nomlanishi kerak edi.

Viruslarning oila daraxtlari

Jeyms Bond kabi sirli okean viruslari, so'nggi o'n yil ichida metagenomika yordamida topilgan bir necha ming virus genomlarining aksariyati kabi rasmiy lotincha nomga ega emas. Ushbu genomik ketma-ketliklar ICTV uchun qiyin savol tug'dirdi: virusni nomlash uchun bitta genom etarlimi? 2016 yilgacha quyidagi tartib mavjud edi: agar olimlar ICTV uchun har qanday yangi turdagi virus yoki taksonomik guruhni taklif qilishgan bo'lsa, unda kamdan-kam istisnolardan tashqari, madaniyatda nafaqat ushbu virusni, balki mezbon organizmni ham ta'minlash kerak edi. Ammo 2016-yilda, qizg‘in bahs-munozaralardan so‘ng virusologlar bitta genom yetarli bo‘lishiga rozi bo‘lishdi.

Yangi viruslar va viruslar guruhlari uchun arizalar kela boshladi. Ammo bu viruslar o'rtasidagi evolyutsion munosabatlar ba'zan noaniq bo'lib qolmoqda. Virusologlar odatda viruslarni shakliga qarab (masalan, “uzun”, “nozik”, “bosh va dum”) yoki ularning genomlari (DNK yoki RNK, bir yoki ikki ipli) asosida tasniflashadi, ammo bu xususiyatlar bizga hayratlanarli darajada kam ma’lumot beradi. ularning umumiy kelib chiqishi haqida. Masalan, ikki zanjirli DNK genomlariga ega bo'lgan viruslar kamida to'rt xil holatda paydo bo'lgan ko'rinadi.

ICTV viruslarining dastlabki tasnifi (bu viruslar daraxti va hujayrali hayot shakllari daraxti bir-biridan alohida mavjudligini bildiradi) evolyutsiya ierarxiyasining faqat quyi bosqichlarini o'z ichiga oladi, bu tur va avloddan tortib to darajagacha bo'lgan darajagacha. ko'p hujayrali hayotning tasnifi, primatlar yoki ignabarglilarga teng. Viruslarning evolyutsion ierarxiyasining yuqori darajalari yo'q edi. Va ko'plab viruslar oilalari boshqa viruslar bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan holda, izolyatsiya qilingan holda mavjud edi. Shunday qilib, 2018 yilda ICTV viruslarni tasniflash uchun yuqori darajalarni qo'shdi: sinflar, turlar va sohalar.

ICTV viruslar tasnifining eng yuqori qismida hujayrali hayot shakllari (bakteriyalar, arxeya va eukaryotlar) uchun "domenlar" ning analoglari bo'lgan "olamlar" (olamlar) deb nomlangan guruhlarni qo'ydi, ya'ni. ICTV ikkita daraxtni farqlash uchun boshqa so‘zdan foydalangan. (Bir necha yil oldin, ba'zi olimlar, ba'zi viruslar, ehtimol, hujayrali hayot shakllari daraxtiga mos kelishi mumkinligini taxmin qilishgan, ammo bu g'oya keng tarqalgan ma'qullanmagan.)

ICTV virus daraxtining shoxlarini ajratib ko'rsatdi va RNK viruslarini Riboviriya deb nomlangan hududga tayinladi; Aytgancha, bu sohaning bir qismi SARS-CoV-2 virusi va boshqa koronaviruslar bo'lib, ularning genomlari bir zanjirli RNKlardir. Ammo keyin virusologlarning keng jamoasi qo'shimcha taksonomik guruhlarni taklif qilishlari kerak edi. Merilend shtatining Bethesda shahridagi Milliy Biotexnologiya Axborot Markazining evolyutsion biologi Yevgeniy Koonin viruslarni tasniflashning birinchi usulini ishlab chiqish uchun olimlar guruhini yig'di. Shu maqsadda Kunin barcha virus genomlarini, shuningdek, virusli oqsillar bo'yicha tadqiqotlar natijalarini tahlil qilishga qaror qildi.

Ular Riboviriya hududini qayta tashkil etishdi va yana uchta shohlikni taklif qilishdi. Ba'zi tafsilotlar bo'yicha tortishuvlar bo'ldi, dedi Kunin, ammo 2020 yilda tizimlashtirish ICTV a'zolari tomonidan qiyinchiliksiz ma'qullandi. Kuninning soʻzlariga koʻra, 2021-yilda yana ikkita dunyoga yashil chiroq yoqildi, ammo asl toʻrtta eng katta boʻlib qolishi mumkin. Oxir-oqibat, Kuninning ta'kidlashicha, dunyolar soni 25 tagacha bo'lishi mumkin.

Bu raqam ko'plab olimlarning shubhalarini tasdiqlaydi: viruslarning umumiy ajdodi yo'q. "Barcha viruslar uchun yagona nasl yo'q", deydi Kunin. "Bu shunchaki mavjud emas." Bu shuni anglatadiki, viruslar Yerdagi hayotning butun tarixi davomida bir necha bor paydo bo'lgan. Shunday qilib, viruslar yana paydo bo'lolmaydi, deyishga asosimiz yo'q. "Tabiatda doimiy ravishda yangi viruslar paydo bo'ladi", deydi Parijdagi Paster Instituti virusologi Mart Krupovich, u ham ICTV qarorlarini qabul qilishda, ham Kunin guruhining tizimlashtirish bo'yicha tadqiqot ishlarida qatnashgan.

Virusologlar olamlarning sabablari haqida bir nechta farazlarga ega. Ehtimol, olamlar Yer sayyorasida hayot paydo bo'lishining boshida, hujayralar paydo bo'lishidan oldin ham, mustaqil genetik elementlardan kelib chiqqan. Yoki ular butun hujayralarni tark etib, ulardan "qochib ketishdi", ularning mavjudligini minimal darajada saqlab qolish uchun ko'pgina hujayra mexanizmlarini tark etishdi. Kunin va Krupovich gibrid gipoteza tarafdori bo'lib, unga ko'ra, bu birlamchi genetik elementlar virus zarralarini yaratish uchun hujayradan genetik materialni "o'g'irlagan". Viruslarning kelib chiqishi haqida ko'plab farazlar mavjud bo'lganligi sababli, ularning paydo bo'lishining ko'plab usullari mavjud bo'lishi mumkin, deydi viruslarni yangi tizimlashtirish bo'yicha taklif bilan ICTV qo'mitasida ishlagan virusolog Jens Kuhn.

Virusli va hujayrali daraxtlar har xil bo'lishiga qaramay, ularning shoxlari nafaqat tegibgina qolmay, balki genlarni ham almashadi. Xo'sh, viruslarni qayerda tasniflash kerak - jonli yoki jonsiz? Javob "tirik" ni qanday ta'riflaganingizga bog'liq. Ko'pgina olimlar virusni tirik mavjudot deb bilishmaydi, boshqalari esa bunga rozi emas. Yaponiyaning Kioto universitetida viruslar bo‘yicha tadqiqot olib borayotgan bioinformatika bo‘yicha olim Xiroyuki Ogata: “Men ular tirik ekaniga ishonaman”, deydi. “Ular evolyutsiyada, DNK va RNKdan tashkil topgan genetik materialga ega. Va ular barcha tirik mavjudotlar evolyutsiyasida juda muhim omildir ".

Hozirgi tasnif ko'pchilik tomonidan qabul qilingan va viruslarning xilma-xilligini umumlashtirishga birinchi urinishdir, garchi ba'zi virusologlar buni biroz noaniq deb hisoblashadi. O'nlab virus oilalari hali ham biron bir soha bilan aloqasi yo'q. "Yaxshi xabar shundaki, biz hech bo'lmaganda bu tartibsizlikni tartibga solishga harakat qilmoqdamiz", deb qo'shimcha qiladi mikrobiolog Manuel Martines-Garsiya.

Ular dunyoni o'zgartirdilar

Yerda yashaydigan viruslarning umumiy massasi 75 million ko'k kitga teng. Olimlar viruslar oziq-ovqat tarmoqlari, ekotizimlar va hatto sayyoramiz atmosferasiga ta'sir qilishiga ishonchlari komil. Kolumbdagi Ogayo shtat universitetining atrof-muhit virusologiyasi mutaxassisi Metyu Sallivanning so'zlariga ko'ra, olimlar tobora ko'proq viruslarning yangi turlarini kashf qilmoqdalar, tadqiqotchilar "viruslarning ekotizimlarga bevosita ta'sir qilishining avval noma'lum usullarini kashf qilmoqdalar". Olimlar ushbu virus ta'sirini aniqlashga harakat qilmoqdalar.

"Hozirda bizda sodir bo'layotgan hodisalar uchun oddiy tushuntirish yo'q", deydi Xiroyuki Ogata.

Dunyo okeanlarida viruslar o'z mikroblarini tashlab, uglerodni chiqarib yuborishi mumkin, bu mikroblarning ichki qismini yeyadigan va keyin karbonat angidridni chiqaradigan boshqa mavjudotlar tomonidan qayta ishlanadi. Ammo yaqinda olimlar ham shunday xulosaga kelishdi: yorilib ketuvchi hujayralar ko‘pincha to‘planib, dunyo okeani tubiga cho‘kadi va atmosferadagi uglerodni bog‘laydi.

Quruqlikdagi abadiy muzlarning erishi uglerod ishlab chiqarishning asosiy manbai, dedi Metyu Sallivan va viruslar bu muhitda mikroorganizmlardan uglerodni chiqarishga yordam beradi. 2018 yilda Sallivan va uning hamkasblari Shvetsiyada abadiy muzliklarning erishi paytida to'plangan 1907 virusli genom va ularning bo'laklarini, shu jumladan uglerod birikmalarining parchalanish jarayoniga va, ehtimol, ularning issiqxona gazlariga aylanish jarayoniga qandaydir tarzda ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan oqsillar genlarini tasvirlab berishdi..

Viruslar boshqa organizmlarga ham ta'sir qilishi mumkin (masalan, ularning genomlarini aralashtirib yuborish). Masalan, viruslar bir bakteriyadan boshqasiga antibiotiklarga chidamlilik genlarini olib yuradi va oxir-oqibat doriga chidamli shtammlar ustunlik qilishi mumkin. Luis Kamarillo-Gerreroning so'zlariga ko'ra, vaqt o'tishi bilan bunday gen almashinuvi nafaqat bakteriyalarda, balki ma'lum bir populyatsiyada jiddiy evolyutsion siljishlarga olib kelishi mumkin. Shunday qilib, ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, inson DNKsining 8% virusli kelib chiqishi. Masalan, sutemizuvchi ajdodlarimiz platsenta rivojlanishi uchun zarur bo'lgan genni virusdan olgan.

Viruslarning xatti-harakatlari haqidagi ko'plab savollarni hal qilish uchun olimlar nafaqat ularning genomlariga muhtoj bo'ladi. Shuningdek, virusning xostlarini topish kerak. Bunday holda, maslahat virusning o'zida saqlanishi mumkin: virus, masalan, o'z genomida xostning genetik materialining taniqli bo'lagini o'z ichiga olishi mumkin.

Mikrobiolog Manuel Martines-Garsiya va uning hamkasblari yaqinda topilgan 37-F6 virusini o'z ichiga olgan mikroblarni aniqlash uchun bir hujayrali genomikadan foydalanganlar. Ushbu virusning mezbon organizmi Pelagibacter bakteriyasi bo'lib, u eng keng tarqalgan va xilma-xil dengiz organizmlaridan biridir. Dunyo okeanining ba'zi hududlarida Pelagibacter uning suvlarida yashaydigan barcha hujayralarning deyarli yarmini tashkil qiladi. Agar 37-F6 virusi to'satdan yo'q bo'lib ketgan bo'lsa, Martinez-Garsiya davom etadi, suvda yashovchi organizmlarning hayoti jiddiy ravishda buziladi.

Olimlar ma'lum bir virusning ta'siri haqida to'liq tasavvurga ega bo'lish uchun uning xostini qanday o'zgartirishini aniqlashlari kerak, deb tushuntiradi Okean ilmiy markazidan evolyutsion ekolog Aleksandra Worden. Helmholtz (GEOMAR) Kiel, Germaniya. Warden rodopsin deb ataladigan lyuminestsent oqsil uchun genlarni olib yuruvchi gigant viruslarni o'rganmoqda.

Aslida, bu genlar mezbon organizmlar uchun ham foydali bo'lishi mumkin, masalan, energiya uzatish yoki signallarni uzatish kabi maqsadlar uchun, ammo bu fakt hali tasdiqlanmagan. Rodopsin genlari bilan nima sodir bo'lishini bilish uchun Aleksandra Vorden yagona kompleksga birlashtirilgan ushbu juftlikning (xost-virus) ishlash mexanizmini o'rganish uchun virus bilan birga mezbon organizmni (xost) etishtirishni rejalashtirmoqda. - "virocell".

"Faqat hujayra biologiyasi orqali siz ushbu hodisaning asl roli nima ekanligini va u uglerod aylanishiga qanday ta'sir qilishini ayta olasiz", deb qo'shimcha qiladi Warden.

Mayya Braytbart Floridadagi uyida Gasteracantha cancriformis oʻrgimchaklaridan ajratilgan viruslarni yetishtirmagan, ammo ular haqida bir-ikki narsani bilib olishga muvaffaq boʻlgan. Ushbu o'rgimchaklarda topilgan ilgari noma'lum bo'lgan ikkita virus Brightbart tomonidan "ajoyib" deb ta'riflagan guruhga tegishli - va barchasi ularning kichik genomlari tufayli: birinchisi oqsil qobig'i genini, ikkinchisi - replikatsiya oqsili genini kodlaydi.

Ushbu viruslardan biri o'rgimchakning oyoqlarida emas, balki faqat tanasida mavjud bo'lganligi sababli, Brightbart aslida uning vazifasi o'rgimchak tomonidan yeyiladigan o'ljani yuqtirishdir, deb hisoblaydi. Ikkinchi virusni o'rgimchak tanasining turli joylarida - tuxum va naslning changalida topish mumkin, shuning uchun Brightbart bu virus ota-onadan naslga o'tadi, deb hisoblaydi. Brightbartga ko'ra, bu virus o'rgimchak uchun zararsizdir.

Shunday qilib, viruslar "aslida topish eng oson", deydi Mayya Braytbart. Viruslarning mezbon organizmning hayot aylanishi va ekologiyasiga ta'sir qilish mexanizmini aniqlash ancha qiyin. Ammo birinchi navbatda virusologlar eng qiyin savollardan biriga javob berishlari kerak, Brightbart bizga eslatadi: "Dastavval qaysi birini tekshirish kerakligini qanday bilamiz?"