Gigantski virusi pronađeni na grenlandskoj ledenoj ploči – mogući mehanizam kontrole topljenja leda

Foto: Laura Perini/Aarhus University

Svakog proleća kad Sunce izađe na Arktiku posle mesec dana tame, život se vraća. Polarni medvedi izlaze is svojih zimskih jazbina, arktičke čigre doleću sa dugog putovanja na jug i mošusna govečad idu na sever.

Međutim, životinje nisu jedini život koji se budi sa prolećnim suncem. Uspavane alge počinju da se šire zatamnjujući velike oblasti leda. Kad led potamni, njegova sposobnost za reflektovanje sunca se smanjuje i to ubrzava topljenje leda. Povećano topljenje uvećava globalno zagrevanje.

Preporučujemo

Međutim, naučnici su možda pronašli način da kontrolišu rast snežnih algi – i na duge staze redukuju topljenje leda. Pored algi, otkrili su naučnici sa danskog Univerziteta u Orhusu, na ledu žive gigantski virusi, piše EurekAlert.

Naučnici pretpostavljaju da se virusi hrane snežnim algama i da mogu biti prirodni mehanizam kontrole rasta algi i topljenja leda.

Virusi su obično mnogo manji od bakterija. Obični virusi veliki su 20-200 nanometara, dok je tipična bakterija velika 2-3 mikrometra. Drugačije rečeno, normalni virus je oko 1.000 puta manji od bakterije.

Gigantski virusi, pak, dostižu veličinu od 2,5 mikrometara, više nego većina bakterija.

Međutim, ne radi se samo o veličini tih gigantskih virusa. Njihov genom je mnogo veći nego u slučaju običnih virusa. Bakteriofagi – virusi koji inficiraju bakterije – imaju između 100.000 i 200.000 slova u svom genomu. Gigantski virusi imaju oko 2.250.000.

Gigantski virusi su prvi put pronađeni 1981. u okeanu. Bili su specijalizovani za inficiranje zelenih algi. Kasnije su ponađeni u tlu i čak kod ljudi. Međutim, ovo je prvi put da su pronađeni na površinskom ledu i snegu gde dominiraju mikroalge.

„Analizirali smo uzorke tamnog leda, crvenog snega i kriokonita i pronašli tragove aktivnih gigantskih virusa. To je prvi put da su pronađeni na površinskom ledu i snegu sa velikom količinom pigmentisanih mikroalgi Pre nekoliko godina, svi su mislili da u ovom delu sveta nema života. Međutim, danas znamo da nekoliko mikroorganizama živi tamo, uključujući gigantske viruse“, kažu istraživači.

Postoji čitav ekosistem oko algi. Pored bakterija, vlaknastih gljivica i kvasaca, prisutni su protisti koji jedu alge, različite vrste gljivica koje parazitiraju na njima i gigantski virusi koji ih inficiraju.

Radi razumevanja biološke kontrole rasta algi, potrebno je ispitati poslednje tri grupe.

Iako su ovi virusi ogromni, ne mogu se videti golim okom. Istraživači ih još nisu videli ni svetlosnim mikroskopom. Otkriveni su analizom DNK u sakupljenim uzorcima. Tragajući za specifičnim genima, pronašli su sekvence veoma slične poznatim gigantskim virusima.

Da bi bili sigurni da virusna DNK nije od davno umrlih mikroorganizama, već od živih i aktivnih virusa, takođe su ekstrahovali mRNK iz uzorka. Kad su sekvence DNK koje formiraju gene aktivirane, one su transkribovane u jednolančane delove zvane mRNK, koji funkcionišu kao recepti za pravljenje proteina potrebnih virusu. Ako su prisutni, virus je živ.

U centru gigantskih virusa nalazi se klaster DNK. Ta DNK sadrži sve genetske informacije ili recepte potrebne za stvaranje proteina – hemijskih jedinjenja koja obavljaju najveći deo posla u virusu. Međutim, da bi koristio te recepte, virus mora da ih transkribuje iz dvolančane DNK u jednolančanu mRNK.

Obični virusi to ne mogu da urade. Umesto toga imaju lance RNK koji plutaju po ćeliji čekajući da budu aktivirani, kad virus inficira neki organizam i preuzme njegove kapacitete ćelijske produkcije.

Gigantski virusi mogu sami to da urade, što ih čini veoma drugačijim od običnih virusa.

Dok DNK iz mrtvih virusa može da se nađe u uzorcima, mRNK se raspada mnogo brže i stoga je značajan marker virusne aktivnosti.

O gigantskim virusima se ne zna mnogo. Nasuprot većini drugih virusa, imaju mnogo aktivnih gena koji im omogućavaju popravku, replikaciju, transkripciju i translaciju DNK. Međutim, nije poznato zašto je to tako i čemu tačno služi. Neki od njih možda inficiraju protiste, dok drugi napadaju snežne alge.

Interakcije gigantskih virusa i njihova uloga u ekosistemu se još istražuju.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)