ოკეანეში არსებულ გენეტიკურ მასალათა ანალიზებმა აქამდე უცნობი ათასობით რნმ ვირუსი გამოავლინა და შედეგად, გაორმაგდა ასეთ ვირუსთა ტიპის, ანუ ბიოლოგიური ჯგუფების რაოდენობა. ამის შესახებ, მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფი ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებულ კვლევაში იუწყება.
რნმ ვირუსები ცნობილია დაავადებებით, რომლებსაც ადამიანებში იწვევენ, ჩვეულებრივი გაციებით დაწყებული, COVID-19-ით დამთავრებული. ისინი ასევე აინფიცირებენ ადამიანებისთვის მნიშვნელოვან მცენარეებსა და ცხოველებს.
ეს ვირუსები საკუთარ გენეტიკურ მასალას რნმ-ში ინახავენ და არა დნმ-ში. რნმ ვირუსები გაცილებით სწრაფი მაჩვენებლით ვითარდებიან, ვიდრე დნმ ვირუსები. მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებს ასობით ათასი დნმ ვირუსი აქვთ კატალოგიზებული საკუთარ ბუნებრივ ეკოსისტემებში, რნმ ვირუსები შედარებით შეუსწავლელია.
ადამიანების და სხვა ორგანიზმებისგან განსხვავებით, რომლებიც უჯრედებისგან შედგებიან, ვირუსებს აკლია დნმ-ის უნიკალური, მოკლე მონაკვეთები, რომლებიც შეიძლება მოქმედებდნენ გენეტიკური შტრიხ-კოდის სახით, როგორც ამას მეცნიერები უწოდებენ. ამ შტრიხ-კოდის გარეშე, ველურ ბუნებაში სხვადასხვა ვირუსთა ერთმანეთისგან გარჩევა რთულია.
ასეთი შეზღუდვის დასაძლევად, მკვლევრებმა გადაწყვიტეს იმ გენის გამოვლენა, რომელიც იმ კონკრეტულ ცილას შიფრავს, რომლის საშუალებითაც ვირუსი საკუთარი გენეტიკური მასალის რეპლიკაციას (გამრავლებას) ახდენს. ის ერთადერთი ცილაა, რომელიც ყველა რნმ ვირუსს საერთო აქვს, რადგან ის გადამწყვეტ როლს ასრულებს მათივე გამრავლებაში. თუმცა ყოველ რნმ ვირუსს პატარა სხვაობები აქვს იმ გენში, რომელში დაშიფრული ცილაც ერთი ტიპის ვირუსის მეორისგან გარჩევაში გვეხმარება.
ამიტომ, მკვლევართა ჯგუფმა გადაამოწმა რნმ მიმდევრობების მონაცემთა ბაზა, რომელიც გლობალური კვლევითი პროექტის, Tara Oceans-ის ოთხწლიანი ექსპედიციისას პლანქტონიდან აიღეს. პლანქტონს მიეკუთვნება წყლის ნებისმიერი ორგანიზმი, რომელიც იმდენად პატარაა, რომ დინების წინააღმდეგ გაცურვა არ შეუძლია. ისინი ოკეანის კვების ქსელების სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ნაწილია და წარმოადგენენ რნმ ვირუსები ჩვეულებრივ მასპინძლებს. შემოწმებისას გამოვლინდა 44 000-ზე მეტი ისეთი გენი რომლებშიც ვირუსის ცილა იყო ჩაშიფრული.
მკვლევართა შემდეგი გამოწვევა იყო ამ გენებს შორის ევოლუციური კავშირების დადგენა. რაც უფრო მსგავსი იყო ორი გენი, მით მეტი იყო ალბათობა, რომ ამ გენის მატარებელი ვირუსები ერთმანეთთან ახლოს იყვნენ დაკავშირებული. ვინაიდან ეს მიმდევრობები ძალიან დიდხანს ჩამოყალიბდა (სავარაუდოდ პირველ უჯრედებზე უფრო ადრე), დროში დაიკარგა ის გენეტიკური მიმანიშნებლები, რომლებიც უნდა მიუთითებდეს, სად შეიძლება გამოეყო ახალი ვირუსები საერთო წინაპარს.
თუმცა, მანქანური სწავლების სახელით ცნობილი ხელოვნური ინტელექტის ფორმამ, მეცნიერებს ამ მიმდევრობათა სისტემური ორგანიზებისა და სხვაობების იმაზე ობიექტურად დაფიქსირების საშუალება მისცა, ვიდრე ამ დავალების ხელით შესრულებისას იქნებოდა შესაძლებელი.
შედეგად, მკვლევრებმა ჯამში წყლის 5504 ახალი რნმ ვირუსი გამოავლინეს და ჩვენთვის ცნობილ რნმ ვირუსთა ტიპი ხუთიდან 10-მდე გაიზარდა.
ამ ახალ მიმდევრობათა გეოგრაფიულად რუკაზე დატანამ ცხადყო, რომ ორი ახალი ტიპი განსაკუთრებით უხვად არის წარმოდგენილი ვრცელ ოკეანურ რეგიონებში, ძირითადად, როგორც ზომიერ და ტროპიკულ წყლებში (უწოდეს Taraviricota, თავად ექსპედიციის სახლის შესაბამისად), ისე ჩრდილო-ყინულოვან ოკეანეში (Arctiviricota).
მკვლევართა აზრით, Taraviricota შეიძლება ის ნაკლული რგოლი იყოს რნმ ვირუსების ევოლუციაში, რომელსაც მეცნიერები დიდი ხანია ეძებდნენ; სავარაუდოდ, ის ერთმანეთთან უნდა აკავშირებდეს რნმ ვირუსთა იმ ორ სხვადასხვა შტოს, რომლებიც ერთმანეთისგან გამრავლების გზით განსხვავდებიან.
ეს ახალი მიმდევრობები მეცნიერებს არა მხოლოდ რნმ ვირუსების ევოლუციური ისტორიის, არამედ დედამიწაზე ადრეული სიცოცხლის ევოლუციის გარკვევაშიც ეხმარება.
როგორც COVID-19-ის პანდემიამაც აჩვენა, რნმ ვირუსებს მომაკვდინებელი დაავადებების გამოწვევა შეუძლიათ. თუმცა, რნმ ვირუსები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ეკოსისტემებშიც, რადგან აინფიცირებენ მრავალი სახის სხვადასხვა ორგანიზმს, მათ შორის ისეთ მიკრობებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ გარემოზე და კვების ქსელებზე ქიმიურ დონეზე.
იმის გარკვევა, სად არის გავრცელებული დედამიწაზე ეს რნმ ვირუსები, დაგვეხმარება დავადგინოთ, რა გავლენას ახდენენ ისინი ისეთ ორგანიზმებზე, რომლებიც ჩვენს პლანეტაზე მიმდინარე მრავალ ეკოლოგიურ პროცესს წარმართავენ. კვლევამ ასევე გვთავაზობს გაუმჯობესებულ ინსტრუმენტებს, რომლებიც მეცნიერებს გენეტიკურ მონაცემთა ბაზების ზრდის პირობებში ახალ ვირუსთა კატალოგიზაციაში დაეხმარება.
მიუხედავად ამდენი უცნობი რნმ ვირუსის იდენტიფიცირებისა, ჯერ კიდევ რთულია იმის დადგენა, რომელ ორგანიზმებს აინფიცირებენ ისინი. გარდა ამისა, ამჟამად მკვლევრები შეზღუდულები არიან ძირითადად არასრული რნმ ვირუსების გენომების ფრაგმენტებით, რისი ნაწილობრივი მიზეზიც არის მათი გენეტიკური კომპლექსურობა და ტექნოლოგიური შეზღუდვები.
მკვლევართა შემდეგი ნაბიჯი იმის დადგენა იქნება, რა სახის გენები შეიძლება აკლდეს და როგორ იცვლებიან ისინი დროთა განმავლობაში. ამ გენების აღმოჩენა მეცნიერებს ვირუსების მოქმედების უკეთესად გარკვევაში დაეხმარება.
კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
