Didžiuliai bakterijas naikinantys virusai slypi viso pasaulio ekosistemose nuo karštų šaltinių iki gėlo vandens ežerų ir upių. Dabar tyrėjų grupė atrado kai kuriuos iš šių vadinamųjų bakteriofagų, kurie yra tokie dideli ir tokie sudėtingi, kad pagal naujus radinius jie išblukina ribą tarp gyvo ir negyvo.
Bakteriofagai, arba trumpai tariant, „fagai“, yra virusai, kurie specifiškai užkrečia bakterijas. Fagai ir kiti virusai nelaikomi gyvais organizmais, nes jie negali vykdyti biologinių procesų be kito organizmo pagalbos ir ląstelių mechanizmų.
Tai nereiškia, kad jie yra nekenksmingi: fagai yra pagrindiniai ekosistemų pokyčių varikliai, nes jie grobia bakterijų populiacijose, keičia jų metabolizmą, platina atsparumą antibiotikams ir perneša junginius, sukeliančius gyvūnų ir žmonių ligas, teigia naujo tyrimo tyrėjai. , paskelbtas vasario 12 d. žurnale „Nature“.
Norėdami sužinoti daugiau apie šiuos niekšiškus įsibrovėjus, tyrėjai ieškojo DNR duomenų bazės, kurią sukūrė iš jų ir jų kolegų surinktų mėginių iš beveik 30 skirtingų aplinkų visame pasaulyje, pradedant nuo žmonių žarnyno ir Aliaskos briedžių, baigiant Pietų Afrikos bioreaktoriumi ir a. Tibeto karštas šaltinis, teigiama pranešime.
Iš tos DNR jie atrado 351 didžiulį fagą, kurio genomai buvo keturis ar daugiau kartų didesni nei vidutinis fagų genomas. Tarp jų buvo didžiausias iki šiol rastas fagas, kurio genomas sudarė 735 000 bazinių porų - nukleotidų porų, sudarančių DNR molekulės „kopėčių“ struktūros pakopas, arba beveik 15 kartų daugiau nei vidutinis fagas. (Žmogaus genome yra apie 3 milijardai bazinių porų.)
Šie fagai yra „hibridai tarp to, ką mes laikome tradiciniais virusais ir tradiciniais gyvais organizmais“, tokiais kaip bakterijos ir archaja, vyresnysis autorius Jill Banfield, Kalifornijos universiteto Berkeley mieste, žemės ir planetų mokslo bei aplinkos mokslo, politikos ir vadovybė, sakoma pareiškime. Pasak šio pareiškimo, šis didžiulis fagų genomas yra daug didesnis nei daugelio bakterijų genomai.
Autoriai nustatė, kad daugelis genų koduoja baltymus, kurie mums dar nežinomi. Jie nustatė, kad fagai turėjo daugybę genų, kurie nėra būdingi virusams, bet yra būdingi bakterijoms, teigiama teiginyje. Kai kurie iš šių genų yra sistemos, kurią bakterijos naudoja kovai su virusais, dalis (ir vėliau žmonės ją pritaikė redaguoti genus, metodą, vadinamą CRISPR-Cas9).
Mokslininkai tikrai nežino, tačiau jie mano, kad kai šie fagai įšvirkščia savo DNR į bakterijas, pačių fagų CRISPR sistema sustiprina CRISPR bakterijų sistemą. Tokiu būdu kombinuota CRISPR sistema galėtų padėti nukreipti kitus fagus (atsikratyti konkurencijos).
Dar daugiau, jie išsiaiškino, kad kai kurie fagai turėjo genus, koduojamus baltymams, reikalingiems ribosomų funkcionavimui - ląstelių aparatas, kuris genetinę medžiagą paverčia baltymais (baltymai yra tos molekulės, kurios vykdo DNR nurodymus). Šie teiginiai dažniausiai nėra virusuose, tačiau jie randami bakterijose ir archajoje, teigiama pranešime.
Remiantis teiginiu, kai kurie iš šių naujai surastų fagų taip pat gali naudoti savo bakterijų šeimininko ribosomas, kad padarytų daugiau savo baltymų kopijų.
"Paprastai tai, kas atskiria gyvenimą nuo negyvybės, yra ribosomų turėjimas ir galimybė atlikti vertimą. Tai yra vienas iš pagrindinių bruožų, skiriančių virusus ir bakterijas, negyvūniją ir gyvybę", - sako UC bendradarbis Rohanas Sachdeva. Berkeley, sakoma pareiškime. "Kai kuriuose dideliuose faguose yra daug šios transliacijos mašinų, todėl jie šiek tiek sulieja liniją".
- 9 mirtingiausi virusai Žemėje
- 28 niokojančios infekcinės ligos
- 5 būdai, kaip žarnyno bakterijos veikia jūsų sveikatą
