Mokslas ir IT

2020.02.17 15:07

Atrado milžinišką bakterijas užkrečiantį virusą, kuris keičia gyvo ir negyvo suvokimą

LRT.lt2020.02.17 15:07

Didžiuliai bakterijas naikinantys virusai klesti viso pasaulio ekosistemose: nuo karštųjų versmių iki gėlo vandens ežerų ir upių. Dabar mokslininkai atrado, kad kai kurie iš šių bakteriofagų yra tokie dideli ir tokie sudėtingi, kad tarsi ištrina ribą tarp to, ką mes laikome gyvu ir negyvu, skelbia „Live Science“.

Bakteriofagai yra virusai, kurie užkrečia bakterijas. Jie ir kiti virusai nelaikomi gyvais organizmais, nes jie negali vykdyti biologinių procesų be kito organizmo pagalbos ir ląstelinių mechanizmų.

Tai nereiškia, kad jie yra nereikšmingi: bakteriofagai yra pagrindiniai ekosistemų pokyčių varikliai, nes jie „užgrobia“ bakterijas, keičia jų metabolizmą, platina atsparumą antibiotikams ir perneša junginius, sukeliančius gyvūnų ir žmonių ligas, teigia naujo tyrimo, kuris buvo paskelbtas „Nature“, autoriai.

Norėdami daugiau sužinoti apie šiuos įsibrovėjus, tyrėjai analizavo DNR duomenų bazes, kurios buvo sukurtos aprašant mėginius iš 30 skirtingų aplinkų: nuo žmonių žarnyno ir Aliaskos briedžių iki Pietų Afrikos bioreaktoriaus ir karštųjų versmių Tibete.

Jie atrado didžiulį bakteriofagą, kurio genomas buvo keturis ar daugiau kartų didesnis nei vidutinis. Jo genomą sudarė 735 tūkst. bazinių porų – nukleotidų porų, sudarančių DNR molekulės „kopėčių“ struktūros pakopas. Tai 15 kartų daugiau nei vidutiniškai. Žmogaus genome yra apie 3 milijardai bazinių porų.

„Šie bakteriofagai yra hibridai. Jie yra kažkas tarp to, ką mes laikome tradiciniais virusais ir tradiciniais gyvais organizmais“, – aiškino Jill Banfield, Kalifornijos universiteto profesorė. Pasak jos, šis genomas yra daug didesnis nei daugelio bakterijų genomas.

Straipsnio autoriai nustatė, kad daugelis genų koduoja baltymus, kurie mums dar nežinomi. Jie nustatė, kad bakteriofagai turėjo daugybę genų, kurie nėra būdingi virusams, bet yra būdingi bakterijoms. Kai kurie iš šių genų yra sistemos, kurią bakterijos naudoja kovai su virusais, dalis (ir vėliau žmonės ją pritaikė redaguoti genus, naudojant metodą, vadinamą CRISPR-Cas9).

Mokslininkai mano, kad kai šie bakteriofagai suleidžia savo DNR į bakterijas, jų pačių CRISPR sistema sustiprina CRISPR bakterijų sistemą. Tokiu būdu sujungta CRISPR sistema galėtų padėti nukreipti kitus bakteriofagus ir atsikratyti nepageidaujamos konkurencijos.

Dar daugiau, tyrėjai nustatė, kad kai kurie bakteriofagai turėjo genus, kurie kodavo būtinus ribosomoms funkcionuoti baltymus.

Teigiama, kad kai kurie iš šių naujai atrastų bakteriofagų taip pat gali naudoti savo šeimininko bakterijų ribosomas, kad padarytų daugiau savo baltymų kopijų.

„Įprastai tai, kas atskiria gyvybę nuo negyvybės, yra ribosomos ir galimybė atlikti tokį perkėlimą. Tai yra vienas iš pagrindinių bruožų, skiriančių virusus ir bakterijas, negyvus organizmus ir gyvus", – teigė Rohanas Sachdeva, vienas iš tyrimo autorių.