Uzorci morske vode iz oceana, riznica su podataka o RNA virusima

Uzorci oceanske vode prikupljeni diljem svijeta otkrili su cijelu riznicu novih podataka o RNA virusima, proširujući mogućnosti ekoloških istraživanja i preoblikujući time i naše razumijevanje o tome kako su ove male, ali značajne submikroskopske čestice evoluirale. Studija je identificirala čak 5500 novih vrsta.

Ovo je zapravo najopsežnija zbirka novoidentificiranih vrsta RNA virusa.

– Ovdje postoji toliko novih raznolikosti, a cijeli tip virusa, nazvan Taraviricota, pronađen je diljem mnogih oceana, što sugerira da su ekološki vrlo važne – istaknuo je glavni autor Matthew Sullivan, profesor mikrobiologije na Državnom sveučilištu Ohio.

– RNA virusi su jako važni ali obično proučavamo samo mali dio njih, i to onih nekoliko stotina koji štete ljudima, biljkama i životinjama. Htjeli smo ih sustavno proučavati u vrlo velikom uzorku, i imali smo sreće jer je gotovo svaka vrsta koju smo pronašli bila nova – objašnjava Sullivan.

Dok mikrobi bitno doprinose cjelokupnom životu na planeti, virusi koji ih zaraze ili stupaju u interakciju s njima imaju različite utjecaje na mikrobne funkcije. Vjeruje se da ove vrste virusa imaju tri glavne funkcije: ubijanje stanica, promjenu načina na koji zaražene stanice upravljaju energijom i prijenos gena s jednog domaćina na drugog.

Bolje poznavanje raznolikosti i obilja virusa u svjetskim oceanima pomoći će objasniti ulogu morskih mikroba u prilagodbi oceana na klimatske promjene. Oceani apsorbiraju polovicu ugljičnog dioksida kojeg stvaraju ljudi iz atmosfere, a prethodna istraživanja ove skupine sugerirala su da su morski virusi “kvaka” na biološkoj pumpi koja utječe na pohranjivanje ugljika u oceanu.

Iako je tim znanstvenika identificirao stotine novih vrsta RNA virusa koje se uklapaju u već postojeće podjele, njihova je analiza ekstrahirala još tisuće vrsta koje su zatim grupirane u pet novih predloženih tipova: Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota i Arctiviricota, kojih, kao i Taraviricota, ima u izobilju, barem u vodama Arktičkog oceana, području svijeta gdje uvjeti zatopljenja izazivaju najveću pustoš.

Sullivanov tim dugo je katalogizirao vrste RNA virusa u oceanima, povećavajući brojke s nekoliko tisuća u 2015. i 2016. na 200.000 u 2019. godini. Za te studije, znanstvenici su već imali pristup virusnim česticama kako bi dovršili analizu.

U trenutnim nastojanjima da se otkriju RNA virusi, nije bilo virusnih čestica za proučavanje. Umjesto toga, znanstvenici su izdvojili sekvence iz gena izraženih u organizmima koji plutaju u moru i suzili su analizu na RNA sekvence koje su sadržavale potpisni gen, nazvan RdRp, koji je evoluirao milijardama godina u RNA virusima, a odsutan je u drugim virusima ili stanicama.

Budući da postojanje gena RdRp-a datira u vrijeme kada je život prvi put otkriven na Zemlji, njegova sekvencija se mnogo puta razlikovala, što znači da je tradicionalne odnose filogenetskog stabla bilo nemoguće opisati samo sekvencama. Umjesto toga, tim je organizirao 44.000 novih sekvenci na način koji bi mogao podnijeti ove milijarde godina divergencije sekvenci i potvrdio je metodu, pokazujući da se točno mogu klasificirati sekvence RNA virusa koji su već identificirani.

– Morali smo usporediti poznato kako bismo proučavali nepoznato – rekao je Sullivan.

Sve u svemu, nalazi su naveli znanstvenike da predlože ne samo pet novih tipova, već i najmanje 11 novih klasa RNA virusa. Znanstvenici ističu da opseg novih podataka o divergenciji gena RdRp tijekom vremena dovodi do boljeg razumijevanja o tome kako je rani život mogao evoluirati na planeti.

– RdRp bi trebao biti jedan od najstarijih gena koji je postojao je prije nego što je postojala potreba za DNK . Dakle, ne pratimo samo podrijetlo virusa, već i podrijetlo života – zaključuju znanstvenici.

Z.G.

PROČITAJTE JOŠ:

DROGIRANE RIBE Kokteli lijekova “kontaminiraju morski lanac prehrane”