3 Minuten
Paslėpto pasaulio atskleidimas: Milžiniškų virusų atradimas vandenynuose
Reikšmingas žingsnis jūrų mikrobiologijos ir virusologijos srityse – mokslininkai identifikavo šimtus anksčiau nežinomų milžiniškų virusų, gyvenančių pasaulio vandenynuose. Tarptautinei tyrėjų grupei, kuriai vadovavo jūrų biologas Benjaminas Minchas ir virusologas Mohammadas Moniruzzamanas iš Majamio universiteto, pavyko pasinaudoti pažangiomis kompiuterinėmis priemonėmis analizuojant genetinę medžiagą iš skirtingose pasaulio vietose paimtų jūros vandens mėginių. Šio išsamaus tyrimo metu buvo identifikuoti net 230 naujų milžiniškų virusų tipai, o tai dar labiau išplėtė mūsų supratimą apie vandenynų biologinę įvairovę bei pagrindinius jūrinių ekosistemų veikimo mechanizmus.
Mokslinis kontekstas: Jūrinės virosferos supratimas
Virusai yra gausiausi gyvieji organizmai jūrų aplinkoje – vos viename vandens laše jų gali būti milijonai. Nors bakteriofagai (bakterijas užkrečiantys virusai) yra ištyrinėti gana plačiai, milžiniški virusai – turintys išskirtinai dideles genomų apimtis bei sudėtingas sandaras – buvo atrasti tik pastaraisiais dešimtmečiais, iš esmės pakeisdami mokslinį požiūrį į virusus. Daugelis šių naujai rastų milžiniškų virusų užkrečia protistus – vienaląsčius organizmus, tarp kurių yra dumbliai, amebos bei žiuželiai. Šių virusų ir šeimininkų santykių tyrimas yra itin svarbus, kadangi protistai yra pagrindinė vandenynų mitybos grandinės bei deguonies gamybos dalis.
Pagrindiniai atradimai ir jų reikšmė jūrų ekologijai
Milžiniški virusai buvo aptikti naudojant modernias genomų sekoskaitos technologijas ir specialiai sukurtą programinę įrangą, leidžiančią išskirti virusinę DNR kituose mikroorganizmų genomuose. Be 230 anksčiau nežinotų virusų katalogavimo, mokslininkų komanda nustatė net 569 naujus funkcinius baltymus, tarp kurių devyni tiesiogiai susiję su fotosinteze – procesu, kurį šie virusai gali manipuliuoti siekdami panaudoti šeimininko energiją.
Anot Mincho, „milžiniški virusai nešioja genus, atsakingus už esmines ląstelių funkcijas, tokias kaip anglies apykaita ir fotosintezė – anksčiau manyta, kad tokiomis funkcijomis pasižymi tik ląsteliniai organizmai“. Šis atradimas rodo, kad milžiniški virusai gali reikšmingai perkonfigūruoti šeimininkų metabolizmą infekcijos metu, potencialiai darydami didelę įtaką mitybos ratams ir biogeocheminiams procesams visoje jūrinėje aplinkoje.
Moniruzzamanas pažymi, jog „geresnis milžiniškų virusų įvairovės ir jų sąveikos su jūriniais dumbliais supratimas gali padėti prognozuoti ir netgi mažinti kenksmingų dumblių žydėjimus, kurie kelia grėsmę sveikatai tiek Floridoje, tiek pasauliniu mastu“.
Tiksliai klasifikuota bent dvi pagrindinės milžiniškų virusų eilės: Imitervirales ir Algavirales. Pastebėta, kad Imitervirales turi sudėtingesnę genetinę struktūrą ir lankstesnę gyvavimo strategiją, o tai leidžia jiems užkrėsti platesnį šeimininkų spektrą. Šis atradimas suteikia naujų įrankių ekologinėms prognozėms bei ligų prevencijai.
Technologijų proveržiai ir žvilgsnis į ateitį
Sparčiai didėjant genomų duomenų bazėms ir tobulėjant analitinei programinei įrangai, naujų virusų atradimas ir klasifikavimas tampa vis efektyvesnis. Šios inovacijos padeda ne tik geriau suprasti jūrų mikroorganizmų įvairovę, bet ir sukuria pagrindą aplinkos būklės stebėsenai, užterštumo bei vandenyje plintančių patogenų identifikavimui.
„Mūsų tyrimai suformavo tvirtą pagrindą naujų virusų aptikimo metodų tobulinimui, kas yra itin svarbu stebint užterštumą ir naujai atsirandančius patogenus vandens ekosistemose“, – pabrėžia Minchas, išskirdamas platesnį šių inovacijų potencialą.
Be to, tyrimas parodė, jog iki šiol ištirta tik maža dalis milžiniškų virusų įvairovės, gyvenančios vandenynuose. Kadangi vandenynai slepia milijonus dar neatrastų virusų, tęsiami tyrimai žada atskleisti daugiau žinių apie jūrų ekosistemų atsparumą, jų įtaką klimatui ir deguonies gamybos procesams.
Išvada
Neįtikėtinas šimtų milžiniškų virusų aptikimo faktas pasaulio vandenynuose praplečia mūsų jūrų biologinės įvairovės supratimą ir keičia virusų bei jų šeimininkų sąveikos interpretaciją, o taip pat turi reikšmės vandenynų sveikatai ir visai Žemės biogeochemijai. Tobulėjant technologijoms, mokslininkai pajėgs dar giliau tirti šią didžiulę virosferą, kas suteikia naujų galimybių valdyti ekologines grėsmes ir saugoti gyvybę palaikančias planetos sistemas.
Kommentare