ერთუჯრედიანი მიკრობების ანალიზისას, მკვლევართა ჯგუფმა გასაოცარი რამ აღმოაჩინა: მიკრობთა დნმ-ში აქამდე უცნობი ათასობით ვირუსი „იმალებოდა“.
სხვადასხვა ერთუჯრედიან მიკრობთა გენომებში მკვლევრებმა ჯამში 30 000-ზე მეტი ვირუსის დნმ აღმოაჩინეს. მათი განმარტებით, ვირუსულმა დნმ-მა მასპინძელ უჯრედს შეიძლება სრული რეპლიკაციის უნარი მისცეს და ფუნქციურ ვირუსად გადააქციოს.
„ამ ანალიზის შედეგად ამდენი ვირუსის აღმოჩენამ გაგვაოცა. ზოგ შემთხვევაში, აღმოჩნდა, რომ მიკრობთა დნმ-ის 10 პროცენტი მალული ვირუსებისგან შედგებოდა“, — ამბობს კვლევის ავტორი, ავსტრიის ქალაქ ინსბრუკის უნივერსიტეტის ეკოლოგი, ვირუსების მკვლევარი კრისტოფერ ბელასი.
მკვლევართა განცხადებით, როგორც ჩანს, ეს ვირუსები მათ მასპინძლებს არ აზიანებს და პირიქით, სასარგებლოც კი შეიძლება იყოს. ზოგიერთი ახალი ვირუსი ვიროფაგებს წააგავს — ვირუსთა ტიპს, რომელიც მასპინძელი უჯრედის პოტენციურ დამაინფიცირებელ სხვა პათოგენურ ვირუსებს აინფიცირებს.
„უცნობია, რატომ აღმოჩნდა მიკრობთა გენომში ამდენი ვირუსი. ჩვენი მთავარი ჰიპოთეზის მიხედვით, ისინი უჯრედს სახიფათო ვირუსებისგან იცავენ“, — ამბობს ბელასი.
დედამიწაზე ცხოვრება ვირუსებთან ბრძოლის გარეშე არ არსებობს. ისინი პლანეტაზე ყველაზე უხვ ბიოლოგიურ ერთეულებს წარმოადგენენ და სიცოცხლის თითქმის ყველა ფორმას აინფიცირებენ. არიან ძლიერ მრავალფეროვანი და უჯრედულ მასპინძელთა გამოყენებისთვის მრავალ სხვადასხვა ტაქტიკას იყენებენ.
მიუხედავად სემანტიკური დებატებისა იმის შესახებ, არის თუ არა ვირუსები ცოცხალი, ფაქტია, რომ ისინი სხვა ცოცხალი ერთეულების ცხოვრებაში იჭრებიან. ზოგიერთი მათგანი საკუთარ დნმ-ს მასპინძელ უჯრედს ამატებს, მრავლდება და მისი გენომის ნაწილი ხდება.
როდესაც ეს ჩანასახოვან უჯრედში ხდება, შეიძლება წარმოქმნას ენდოგენური ვირუსული ელემენტები, ანუ ვირუსული დნმ ერთი თაობიდან შემდეგს გადაეცეს მასპინძელ სახეობაში.
ენდოგენური ვირუსული ელემენტები (EVE) მეცნიერებმა ორგანიზმთა ფართო სპექტრში აღმოაჩინეს, მათ შორის, ცხოველებში,მცენარეებსა და სოკოებში. ძუძუმწოვრებს დნმ-ში სხვადასხვა სახის ვირუსული ფრაგმენტები აქვთ. მაგალითად, ადამიანის გენომის დაახლოებით რვა პროცენტი შედგება უძველესი ვირუსული ინფექციების დნმ-ისგან.
კვლევის ავტორთა განმარტებით, მათი უმეტესობა ფუნქციური უკვე აღარ არის და „გენომურ ნამარხებად“ მიიჩნევა. მკვლევართა ვარაუდით, ენდოგენური ვირუსული ელემენტები შეიძლება ადაპტირდეს ადამიანებსა და სხვა ორგანიზმებში და თანამედროვე ვირუსებთან ბრძოლაში დაეხმარონ.
ასეა მრავალი ერთუჯრედიანი ევკარიოტის შემთხვევაშიც, და როგორც მკვლევრები შენიშნავენ, ამ მიკრობებს ძირითადად აინფიცირებენ და კლავენ გიგანტური ვირუსები.
თუ მასპინძელ უჯრედში უკვე ბინადრობს ვიროფაგი, მან შეიძლება გიგანტური ვირუსი დააპროგრამოს და ისევ ვიროფაგი წარმოაშობინოს თავად მისი ასლის (გიგანტური ვირუსის) ნაცვლად და პოტენციურად გადაარჩინოს მასპინძელი.
ახალი კვლევის მიხედვით, ახლად აღმოჩენილი ვირუსების დნმ ვიროფაგების დნმ-ს ჰგავს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გიგანტური ვირუსებისგან მიკრობებს შეიძლება იცავდეს მათ გენომებში „ჩაშენებული“ ვირუსები.
მკვლევართა განცხადებით, ენდოგენური ვირუსული ელემენტების კვლევები ძირითადად ფოკუსირებულია ცხოველებსა და მცენარეებზე და მცირე ყურადღება ექცევა პროტისტებს (ევკარიოტული უჯრედები, რომლებიც არც ცხოველები არიან, არც მცენარეები და არც სოკოები), მიუხედავად იმისა, რომ ისინი დედამიწის ევკარიოტული ბიომრავალფეროვნების უდიდეს ნაწილს შეადგენენ.
ბელასისა და მისი კოლეგების თავდაპირველი მიზანი სულაც არ ყოფილა მიკრობთა დნმ-ში დამალული ათასობით ახალი ვირუსის აღმოჩენა. ისინი ვირუსთა იმ ახალი ჯგუფის შესწავლას გეგმავდნენ, რომელიც ავსტრიაში, გოსენკოლეზეეს ტბაში აღმოაჩინეს.
„თავდაპირველად, გვსურდა დაგვედგინა ტბაში აღმოჩენილ ვირუსთა წარმომავლობა. თუმცა, არ ვიცოდით, რომელ ორგანიზმებს აინფიცირებენ ეს ვირუსები. სწორედ ამიტომ ჩავატარეთ ფართომასშტაბიანი კვლევა ყველა იმ მიკრობის შესამოწმებლად, რომელთა დნმ-ის მიმდევრობაც ცნობილია“, — ამბობს ბელასი.
ამისათვის, მათ Leo-ს მიმართეს — ინსბრუკის უნივერსიტეტის მაღალი წარმადობის კომპიუტერულ კლასტერს, რომელსაც დიდი ოდენობით მონაცემის ეფექტიანად დამუშავება შეუძლია.
მას შემდეგ, რაც მრავალი მიკრობის გენომში ვიროფაგებისა და სხვა ვირუსების გენები შენიშნეს, მკვლევრებმა კვლევის ამ მიმართულებით გაგრძელება გადაწყვიტეს და Leo პროტისტების გენომთა საჯაროდ ხელმისაწვდომი წყებების სისტემური ანალიზისთვის გამოიყენეს.
კვლევამ ასევე მიაგნო იმის მტკიცებულებას, რომ მრავალი პროტისტული ენდოგენური ვირუსული ელემენტი არა მხოლოდ გენომური ნამარხია, არამედ ფუნქციური ვირუსი, რაც მიუთითებს, რომ ამ ელემენტთა ფართი სპექტრი შეიძლება მასპინძელი ანტივირუსული სისტემის ნაწილი იყოს.
კვლევა roceedings of the National Academy of Sciences-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია uibk.ac.at-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
