Džinovski virusi u genetskom kodu skrivaju tajnu razvoja složenih organizama

Foto: Olena Ivanova / Panthermedia / Profimedia

Iznenađujući preokret u evolutivnoj istoriji složenog života otkriven je u novoj studiji objavljenoj u časopisu Science Advances. Istraživači sa Univerziteta Kvin Meri u Londonu otkrili su da jednoćelijski organizam, blisko povezan sa životinjama, sadrži ostatke drevnih džinovskih virusa u svom genetskom kodu. Ovo otkriće pruža uvid u to kako su složeni organizmi možda stekli neke od svojih gena i naglašava dinamičnu interakciju između virusa i njihovih domaćina, piše SciTech Daily.

Studija se fokusirala na mikroorganizam zvan Amoebidium, jednoćelijski parazit pronađen u slatkovodnim sredinama. Analizom genoma Amoebidiuma, istraživači predvođeni dr Aleksom de Mendoza Solerom, višim predavačem na Školi za biološke i bihevioralne nauke na Univerzitetu Kvin Meri, otkrili su iznenađujuću količinu genetskog materijala poreklom od džinovskih virusa – nekih od najvećih virusa poznatih nauci. Ove virusne sekvence bile su snažno metilirane, što je hemijski proces koja često utišava gene.

Preporučujemo

- To je kao da pronalazimo Trojanske konje skrivene unutar DNK Amoebidiuma. Ove virusne insercije su potencijalno štetne, ali izgleda da ih Amoebidium drži pod kontrolom hemijskim utišavanjem - objašnjava dr de Mendoza Soler.

Džinovski virusi su među najvećim virusima poznatim nauci, neki su čak veći i od najmanjih bakterija. Ovi virusi imaju složene genetske kodove koji im omogućavaju da sprovode funkcije koje su obično rezervisane za ćelijske organizme.

Istraživači su zatim istražili koliko je ovaj fenomen rasprostranjen. Uporedili su genome nekoliko izolata Amoebidiuma i pronašli značajne varijacije u virusnom sadržaju. Ovo sugeriše da je proces virusne integracije i utišavanja stalan i dinamičan.

- Ovi nalazi izazivaju naše razumevanje odnosa između virusa i njihovih domaćina. Tradicionalno, virusi se smatraju osvajačima, ali ova studija sugeriše složeniju priču. Virusne insercije su možda igrale ulogu u evoluciji složenih organizama pružajući im nove gene. A to je omogućeno hemijskim pripitomljavanjem genetskih uljeza. Metilacija je proces dodavanja metil grupe DNK molekulu, koji često utišava gene i štiti organizam od štetnih genetskih sekvenci – pojašnjava dr de Mendoza Soler.

Štaviše, nalazi u Amoebidiumu nude intrigantne paralele sa načinom na koji naši vlastiti genomi interaguju sa virusima. Slično kao kod Amoebidium-a, ljudi i drugi sisari imaju ostatke drevnih virusa, nazvanih endogeni retrovirusi, integrisane u svoju DNK. Iako su se ovi ostaci prethodno smatrali neaktivnom "junk DNK," neki sada mogu biti korisni. Međutim, za razliku od džinovskih virusa pronađenih u Amoebidium-u, endogeni retrovirusi su mnogo manji, a ljudski genom je značajno veći. Buduća istraživanja mogu istražiti ove sličnosti i razlike kako bi se razumela složena interakcija između virusa i složenih životnih formi.

Kod ljudi, endogeni retrovirusi čine oko 8% ljudskog genoma. Ovi virusni ostaci su integrisani u naš DNK tokom miliona godina evolucije.

Ova otkrića ne samo da menjaju naše razumevanje evolucije složenog života, već i otvaraju nova pitanja o ulozi virusa u razvoju genetske raznolikosti i adaptacije. Dr de Mendoza Soler ističe da su virusni inserti možda bili pokretači evolutivnih promena koje su omogućile razvoj složenih životnih formi, a Amoebidium je sjajan primer toga kako je hemijska kontrola mogla omogućiti ovu interakciju.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)