[ ртцг.ме ]

24. 05. 2023. 07:33   >>  07:33

ВИРУСИ И ДНК

Слијепи путници у геному

На Универзитету у Инсбруку научници су открили преко 30.000 вируса користећи компјутерски кластер високих перформанси "Лео" и софистицирани истраживачки рад. Вируси се скривају у ДНК једноћелијских организама. У неким случајевима, до 10% микробне ДНК састоји се од уграђених вируса.

Током опсежне студије сложених једноћелијских микроба, доктор Кристофер Белас, Мари-Софи Плаколб и професор Рубен Сомаруга с Одсјека за екологију Универзитета у Инсбруку дошли су до неочекиваног открића. У геному микроба, пронашли су ДНК преко 30.000 досад непознатих вируса. Та "скривена" ДНК може омогућити репликацију потпуних и функционалних вируса у ћелији домаћина.

"Били смо врло изненађени колико смо вируса пронашли кроз ову анализу", каже Белас. "У неким случајевима показало се да се до 10% ДНК микроба састоји од скривених вируса." Чини се да ти вируси не штете својим домаћинима. Напротив, неки их чак могу заштитити. Чини се да су многи слични такозваним вирофагима. Ови вируси инфицирају и уништавају друге, штетне вирусе који инфицирају њихову ћелију домаћина.

Студија, коју је финансирао Аустријски научни фонд (ФНЈФ), објављена је у часопису ПНАС, а спроведена је у сарадњи с истраживачима Института Макс Планк за медицинска истраживања и Универзитета у Гронингену.

Вируси као заштитници

Од бактерија до људи, сви облици живота континуирано су заражени вирусима. Неки су стално присутни, али само повремено изазивају симптоме, као што је вирус херпеса код људи. Други се скривају још дубље, постајући дио ДНК свог домаћина. Студија је открила да су многи  једноћелијски еукариотски (сложени) организми препуни вируса. Ти се организми налазе свуда, укључујући алге у језерима и океанима, амебе у тлу, као и људске паразите.

"Зашто се толико вируса налази у геномима микроба још није јасно", каже Белас. "Наша најјача хипотеза је да штите ћелију од инфекције опасним вирусима." Многи еукариотски једноћелијски организми заражени су "дивовским вирусима", групом вируса који могу бити велики као бактерије. Те инфекције убијају домаћина док стварају нове копије дивовског вируса. Међутим, када вирофаг борави у ћелији домаћина, он 'репрограмира' дивовски вирус за изградњу вирофага. На тај се начин дивовски вирус понекад може одупријети и популација ћелија домаћина је спашена од уништења.

ДНК новооткривених вируса слична је вирофагу ДНК. Стога је вјероватно да се микроби домаћина штите од дивовских вируса кроз те уграђене вирусе, преноси Сајенс Дејли.

ДНК из алпског језера

Истраживачки пројект изворно се заснивао на новој групи вируса које су Белас и Сомаруга открили у води Госенкелес у Тиролу у Аустрији 2021. године. "У почетку смо жељели пронаћи поријекло нових 'вируса сличних Полинтону' ", објашњава Беллас. "Међутим, нијесмо знали који су организми обично заражени тим вирусима. Зато смо спровели опсежну студију како бисмо тестирали све микробе чије су ДНК секвенце познате."

Огроман скуп података који су истраживачи испитали садржи само секвенце ДНК, односно слијед слова АТГЦ из којих су кодирани сви гени. Ипак, скуп података састоји се од неколико стотина гигабајта.

Секвенце вируса, ситне за упоређивање, могле су се наћи само у тој великој количини података захваљујући најсавременијој технологији. Компјутерским кластером високих перформанси "Лео" Универзитета у Инсбруку, скуп података може се брзо анализирати. ДНК секвенце микроба такође су прочитане помоћу нове технологије Оксфорд Нанопоре. Том технологијом ДНК се преноси кроз ситне поре у мембрани. Свака база -- А, Г, Ц или Т -- прекида електричну струју и тако производи сигнал из којег се може очитати ДНК секвенца.

На крају су истраживачи пронашли много више од вируса које су тражили. То неочекивано откриће подстаћи ће више истраживања како би се проучила улога тих вируса.

Превео и приредио: С. Ђурђић