Mikrobiologové našli ve vodách oceánů více než pět tisíc nových RNA virů

Podle nové studie, publikované minulý týden v odborném časopise Science, bylo ve světových oceánech identifikováno více než pět tisíc nových druhů virů. Vědci v rámci studie analyzovali desítky tisíc vzorků vody z celého světa a hledali RNA viry, tedy viry, které jako svůj genetický materiál používají ribonukleovou kyselinu.

Jedním z typických příkladů RNA viru je koronavirus SARS-CoV-2, způsobující onemocnění covid-19. Autoři studie jsou přesvědčeni, že tyto viry jsou ve srovnání s DNA viry, které jako genetický materiál používají deoxyribonukleovou kyselinu, nedostatečně prozkoumané.

Vědci chtějí zdvojnásobit počet kmenů

Rozmanitost nově objevených virů je tak velká, že vědci navrhují zdvojnásobit počet taxonomických skupin potřebných k jejich klasifikaci ze stávajících pěti na deset kmenů. „Chtěli jsme je systematicky studovat ve velmi velkém měřítku a prozkoumat prostředí, kterému se dosud nikdo do hloubky nevěnoval,“ uvedl profesor mikrobiologie na Ohio State University Matthew Sullivan.

Podle Sullivana se dosavadní výzkum RNA virů nejčastěji zaměřoval na ty, jež způsobují nemoci. Mezi dobře známé RNA viry patří například virus chřipky, ebola nebo již zmíněný koronavirus. Jde však pouze o „malou část“ RNA virů vyskytujících se na naší planetě.

V rámci studie vědci analyzovali 35 tisíc vzorků vody odebraných ze 121 míst ve všech pěti světových oceánech. Zkoumali genetické sekvence získané z malých vodních organismů známých jako plankton, které jsou častými hostiteli RNA virů.

Hledání specifického genu

Zaměřili se na sekvence patřící RNA virům, přičemž hledali jeden z nejstarších genů označovaný RdRp, jež se nachází ve všech RNA virech, zatímco v jiných virech a buňkách chybí. Nakonec identifikovali více než 44 tisíc sekvencí s tímto genem.

Protože RdRp patrně existuje od doby, kdy se na Zemi poprvé objevil život, jeho sekvenční pozice se mnohokrát lišila, což znamená, že tradiční fylogenetické stromové vztahy nebylo možné popsat pouze pomocí sekvencí.

Vědecký pracovník v oboru mikrobiologie a spoluautor článku Ahmed Zayed konstatuje: „RdRp může být jedním z nejstarších genů – existoval ještě předtím, než byla potřeba DNA, Takže nesledujeme jen původ virů, ale také původ života.“ Nové údaje o divergenci genu RdRp v průběhu času dle jeho mínění povedou k lepšímu pochopení toho, jak se mohl vyvíjet raný život na naší planetě.

5 500 nových RNA virů

K uspořádání obrovského objemu nashromážděných dat vědci využili umělou inteligenci v kombinaci s tradičními evolučními stromy a 3D reprezentací sekvenčních struktur. Tímto způsobem nakonec identifikovali přibližně 5 500 nových druhů RNA virů, které spadají do pěti stávajících a pěti nově navržených kmenů, jež vědci pojmenovali Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota a Arctiviricota.

Nejpočetnější sbírka nově identifikovaných druhů patří do navrhovaného kmenu Taraviricota, který vědci pojmenovali po organizaci Tara Oceans Consortium, jež zajišťovala vzorky vody. „Kmen Taraviricota byl nalezen v celém oceánu, což naznačuje, že je ekologicky důležitý,“ uvedl Matthew Sullivan.

Celkově tato zjištění vedla vědce nejen k návrhu pěti nových kmenů, ale také nejméně jedenácti nových orthornavirálních tříd RNA virů. Odborníci nyní připravují návrh, v němž požádají Mezinárodní výbor pro klasifikaci virů o formalizaci klasifikace nových kmenů a tříd.

Proč zkoumat viry?

„Museli jsme srovnat známé, abychom mohli studovat neznámé,“ řekl Sullivan. „Vytvořili jsme reprodukovatelný způsob, jak tyto sekvence srovnat, tak, abychom si mohli být jisti, že srovnáváme pozice, které přesně odrážejí evoluci.“

Zatímco mikrobi se zásadním způsobem podílejí na životě na planetě, viry, které je infikují nebo s nimi jinak interagují, mají na mikrobiální funkce různý vliv. Předpokládá se, že tyto typy virů mají tři hlavní funkce: zabíjejí buňky, mění způsob, jakým hospodaří s energií, a přenášejí geny z jednoho hostitele na druhého.

Podle autorů studie pomohou poznatky o rozmanitosti a hojnosti virů ve světových oceánech vysvětlit úlohu mořských mikrobů při adaptaci oceánů na klimatické změny. Oceány pohlcují z atmosféry polovinu oxidu uhličitého, který vzniká v důsledku lidské činnosti, a předchozí výzkumy naznačily, že mořské viry jsou nedílnou součástí „biologického čerpadla“ ovlivňujícího způsob ukládání uhlíku.

Diskuze (3) Další článek: Intel chce dohnat polovodičovou špičku. Za 3 miliardy dolarů rozšířil továrnu v Oregonu

Témata článku: , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,