Milzīgi baktērijas nogalinošie vīrusi slēpjas ekosistēmās visā pasaulē no karstajiem avotiem līdz saldūdens ezeriem un upēm. Tagad, saskaņā ar jauniem atklājumiem, pētnieku grupa ir atklājusi dažus no šiem tā sauktajiem bakteriofāgiem, kas ir tik lieli un tik sarežģīti, ka izjauc robežu starp dzīvo un nedzīvo.
Bakteriofāgi jeb īsāk sakot - “fāgi” ir vīrusi, kas īpaši inficē baktērijas. Fāgi un citi vīrusi netiek uzskatīti par dzīviem organismiem, jo tie nespēj veikt bioloģiskos procesus bez cita organisma palīdzības un šūnu mehānismiem.
Tas nenozīmē, ka tie ir nekaitīgi: fāgi ir galvenie ekosistēmu izmaiņu virzītāji, jo tie upurē baktēriju populācijas, maina to metabolismu, izplata rezistenci pret antibiotikām un pārnēsā savienojumus, kas izraisa slimības dzīvniekiem un cilvēkiem, liecina pētījuma rezultāti jaunā pētījumā , publicēts 12. februārī žurnālā Nature.
Lai uzzinātu vairāk par šiem nekrietnajiem iebrucējiem, pētnieki meklēja DNS datu bāzē, kuru viņi izveidoja no paraugiem, kurus viņi un viņu kolēģi savāca no gandrīz 30 dažādām vidēm visā pasaulē, sākot no cilvēku un Aļaskas aļņu zarnām un beidzot ar Dienvidāfrikas bioreaktoru un Tibetas karstais avots, teikts paziņojumā.
No šīs DNS viņi atklāja 351 milzīgu fāgu, kuru genomi bija četras vai vairāk reizes lielāki nekā vidējais fāgu genoms. Starp tiem bija lielākais līdz šim atrastais fāgs ar 735 000 bāzes pāru genomu - nukleotīdu pāriem, kas veido DNS molekulas "kāpņu" struktūras pakāpes - vai gandrīz 15 reizes lielāks nekā vidējais fāgs. (Cilvēka genomā ir aptuveni 3 miljardi bāzes pāri.)
Šie fāgi ir "hibrīdi starp to, ko mēs domājam par tradicionālajiem vīrusiem un tradicionālajiem dzīvajiem organismiem", piemēram, baktērijas un arhaea, vecākais autors Džils Banfīlds, Kalifornijas universitātes Bērklijs, Zemes un planētu zinātnes un vides zinātnes, politikas un politikas profesors vadība, teikts paziņojumā. Šis milzīgais fāgu genoms ir daudz lielāks nekā daudzu baktēriju genomi, teikts paziņojumā.
Autori atklāja, ka daudzi no gēniem kodē proteīnus, kas mums vēl nav zināmi. Viņi atklāja, ka fāgos ir virkne gēnu, kas nav raksturīgi vīrusiem, bet ir raksturīgi baktērijām, teikts paziņojumā. Daži no šiem gēniem ir daļa no sistēmas, kuru baktērijas izmanto, lai apkarotu vīrusus (un vēlāk cilvēki to pielāgoja, lai rediģētu gēnus, šo metodi sauc par CRISPR-Cas9).
Zinātnieki droši nezina, bet viņi domā, ka pēc tam, kad šie fāgi injicē viņu DNS baktērijās, pašu fāgu CRISPR sistēma stiprina baktēriju CRISPR sistēmu. Tādā veidā kombinētā CRISPR sistēma varētu palīdzēt mērķēt uz citiem fāgiem (atbrīvojoties no konkurences).
Vēl vairāk, viņi atklāja, ka dažiem no fāgiem bija gēni, kas kodēti olbaltumvielām, kas nepieciešami ribosomu funkcionēšanai - šūnu mašīnai, kas ģenētisko materiālu pārveido olbaltumvielās (olbaltumvielas ir molekulas, kas veic DNS instrukcijas). Saskaņā ar paziņojumu šie proteīni parasti nav sastopami vīrusos, bet tie ir atrodami baktērijās un arhaea.
Daži no šiem jaunatklātajiem fāgiem var arī izmantot ribosomas savās baktēriju saimniekorganizācijās, lai izgatavotu vairāk olbaltumvielu kopiju, teikts paziņojumā.
"Parasti tas, kas atdala dzīvi no nedzīvas dzīves, ir ribosomas un spēja veikt tulkošanu; tā ir viena no galvenajām īpašībām, kas atšķir vīrusus un baktērijas, nedzīvo dzīvību un dzīvi," saka līdzautors, UC pētījuma līdzstrādnieks Rohans Sačdeva. Bērklijs, teikts paziņojumā. "Dažiem lieliem fāgiem ir daudz šīs translācijas tehnikas, tāpēc tie nedaudz aizmiglo līniju."
- 9 nāvējošākie vīrusi uz Zemes
- 28 postošas infekcijas slimības
- 5 veidi, kā zarnu baktērijas ietekmē jūsu veselību
