Гигант откри сред гигантските вируси

Klosneuviren, открит в Kl rwerk, е по-клетъчен от всеки познат досега вирус

Новооткритите гигантски вируси имат повече гени за биосинтеза на протеини, отколкото всеки друг известен вирус. Генните градивни блокове биха могли да ги „откраднат“ в хода на времето. © JGI / Ела Мару студио (http://www.scientist-illustrations.com/)
чете на глас

Светът на вирусите на Голиат: В австрийска пречиствателна станция за отпадни води изследователите са открили нов, много необичаен тип гигантски вирус. Тъй като тези Klossneuviren имат невероятно много гени за биосинтеза на протеини - нещо, което преди се знаеше само от реални клетки. По този начин, тези гигантски вируси са по-подобни на клетки, отколкото всеки друг известен вирус, както съобщават изследователите в списание "Science". Бихте могли също да обясните как някога са се образували такива гигантски вируси.

Вирусите обитават почти всички организми и местообитания на Земята - въпреки че те дори не се считат за пълноценни организми. Тъй като за тяхното размножаване те разчитат на клетъчната машина и гените на своите домакини, те самите нямат никакви средства за биосинтеза на протеини - така се е смятало във всеки случай досега.

Енигматични гиганти

Но преди около 15 години изследователите откриха загадъчни гигантски вируси, които взривиха общи идеи: те бяха с размерите на малки бактерии и съдържаха много повече генетичен материал, отколкото обикновено е при вирусите. Оттогава са открити няколко други вида гигантски вируси, най-вече като паразити в амебите.

Големият въпрос тук: Как възникнаха тези загадъчни посредници на вируси и бактерии? Идваха ли от клетъчни предшественици, които с течение на времето намаляха повечето от техните клетъчни машини? Или гигантските вируси се развиха от нормални вируси, като постепенно поеха генетичен материал от своите домакини и така придобиха непрекъснато разрастващ се геном?

Откриване в пречиствателната станция за отпадни води

Един отговор може да бъде даден от нови, особено необичайни представители на гигантски вируси, които сега са открили Фредерик Шулц от Института за съвместни геноми в Калифорния и неговите колеги. Изследователите открили какво търсят, когато извършили ДНК анализи на проби от вода от пречиствателна станция в Клостернебург, Австрия. показ

Новите гигантски вируси бяха открити в този резервоар за отпадни води в канализационните работи на Klosterneuburg в Австрия Мартон Палатински

„Очаквахме да открием генни секвенции от нитрифициращи бактерии“, казва съавторът Таня Уайк от Института за съвместни геноми. Вместо това генните последователности се оказаха наследствени фрагменти от три неизвестни досега, но тясно свързани гигантски вируси. "Това доведе нашия проект в напълно неочаквана, но много вълнуваща посока", казва Уайк.

Подобен на клетките повече от всеки друг вирус

Новооткритите гигантски вируси Klosneuvir кръстени са необичайни в няколко отношения, както показват и други анализи. Техните приемни организми не са Am ben, както при всички други известни досега гигантски вируси. Вместо това, Klosneuviren предимно заразява Protisten corymbs и други едноклетъчни еукариотни организми.

Още по-необичаен е обаче геномът на новите гигантски вируси: той е с размер 1, 54 мегабази и съдържа изненадващо много гени за протеинова биосинтеза. Един от трите вируса кодира инструкциите за сглобяване на повече от 20 различни месинджърни РНК и ензими за изграждането на 19 различни аминокиселини, съобщават изследователите. Всички имат далеч повече гени за превод, отколкото всеки друг вирус.

„Като се има предвид, че биосинтезата на протеини е една от най-важните характеристики на клетъчния живот, тези нови вируси са по-подобни на клетки, отколкото всеки друг известен досега вирус“, отбелязва съавторът Евгений Коонин от Националния здравен институт на САЩ в Bethesda,

По този начин, Klosneuviren може да са придобили своите генни градивни елементи от своите домакини. AAAS

„Gendiebstahl“ от различни домакини

Но как тези гигантски вируси се вписват в родословното дърво на живота? И как се появиха? Генетичните анализи разкриха, че транслационните гени на кловенневирусите наподобяват тези на различни видове еукариотични клетки. Шулц и неговите колеги заключават, че тези вируси не са причинени от намаляването на първоначално целулоидния организъм, а от "кражба на гена" в техните домакини.

„В нашия сценарий по-малък вирус зарази няколко еукариотни гостоприемници и с течение на времето взеха различни гени на техните преводачески машини“, обяснява Уайк. Предците на днешния Klosneuviren вероятно един вид Мимивирен - придобит по този начин от различни домакини все повече и повече гени за протеинова биосинтеза.

"Истинските голиати все още са там"

„Това откритие ни дава нова представа за еволюцията на вируса“, ​​казва Куонин. Изследователят на вируси подозира, че съществуват още неизвестни гигантски вируси и чака тяхното откриване. „Почти съм сигурен, че настоящият рекорд за размер на гигантския геном ще бъде счупен“, казва той. „Скоро ще видим истинските голиати от гигантския вирусен свят.“ (Science, 2017; doi: 10.1126 / science.aal4657)

(DOE / Институт за съвместни геноми, 07.04.2017 - НКО)