Исследователи обнаружили генетический код вирусов внутри ДНК одноклеточных организмов. Он может составлять до 10% микробной ДНК.
Генетики из Университета Инсбрука обнаружили более 30 000 ранее неизвестных вирусов, которые «прятались» внутри ДНК одноклеточных организмов. Этот «скрытый» генетический код может обеспечивать репликацию полных и функциональных вирусов в клетке-хозяине. Они не вредят микробам и, возможно, защищают их от внешних угроз.
Открытие было сделано во время проведения другого проекта, нацеленного на изучение происхождения новой группы вирусов, которые ученые обнаружили в озере в Австрии. Поскольку было не известно, какие именно организмы заражают эти вирусы, ученые решили провести масштабный скрининг всех микробов, код ДНК которых известен.
Исследователи проанализировали огромный набор данных с помощью мощного университетского компьютерного кластер. Хотя данные содержали только последовательности ДНК, то есть последовательность нуклеотидов (аденин, гуанин, цитозин и тимин), которые кодируют все гены, он составляет нескольких сотен гигабайт.
В результате исследования ученые нашли гораздо больше, чем вирусы, которые они искали. Анализ показал, что многие из многочисленных одноклеточных эукариотических (сложных) организмов Земли заполнены вирусами. Всего ученые насчитали более 30 тыс. ранее неизвестных вирусов. Эти «инфицированные» организмы встречаются повсеместно и включают большое количество водорослей в озерах и океанах, амеб в почве, а также паразитов человека.
Почему так много вирусов обнаруживается в геномах микробов, пока не ясно. Наша самая сильная гипотеза состоит в том, что они защищают клетку от заражения опасными вирусами.
Кристофер Беллас, соавтор исследования
Эти вирусы не причиняют вреда своим хозяевам, отмечают ученые. Наоборот, многие из них кажутся похожими на так называемые вирофаги, которые заражают и уничтожают другие вредные вирусы. Многие эукариотические одноклеточные организмы заражаются «гигантскими вирусами», группой вирусов, которые могут быть такими же большими как бактерии. Когда вирофаг находится в клетке-хозяине, он «перепрограммирует» гигантский вирус для создания вирофагов.
В результате гигантский вирус иногда удается отразить, и популяция клеток-хозяев спасается от уничтожения. ДНК вновь открытых вирусов похожа на ДНК вирофагов. Следовательно, вполне вероятно, что микробы-хозяева защищают себя от гигантских вирусов с помощью этих встроенных вирусов.
Читать далее:
Новый снимок «Хаббла» озадачил ученых
Ученые расшифровали загадочную рукопись Птолемея. Он был скрыт под другим текстом
Посмотрите на карту Марса с самым высоким разрешением: 110 000 кадров и 5,7 трлн пикселей
На обложке: художественная иллюстрация генетического года одноклеточных организмов. Изображение: University of Innsbruck