Rastas kol kas didžiausias virusas gali būti naujo gyvybės domeno atstovas?

Mokslininkai rado didžiausią žinomą virusą ir šie pandoravirusai mokslui kelia visiškai naujus kausimus – pasak naujo tyrimo, netgi siūlo ketvirtąjį gyvybės domeną.

Būdami maždaug vieno mikrono – tūkstantosios milimetro dalies – ilgio, naujosios Pandoravirus genties atstovai užgožia kitus virusus, kadangi jų dydis tėra 50 – 100 nanometrų. Gentis yra tarp rūšies ir šeimos esantis taksonas.

Be milžiniško dydžio pandoravirusai turi ir gigantišką DNR: joje yra 2500 genų, kai tuo tarpu daugelis virusų tenkinasi vos 10. (Genetikos apžvalga.)

Mikrobiologija panašiai buvo sujudinta maždaug prieš dešimtmetį, kai mokslininkai atrado Mimivirus gentį – pirmuosius didelius (~0,7 mikrono) virusus.

Po Mimivirus ir netgi dar didesnio stambuolio Megavirus chilensis atradimo, „giliai susimąstėme apie virusų ribas, ir būtent todėl esame atviresni, nei daugelis kitų laboratorijų, naujų egzotiškų dalykų atradimams – plečiame supratimo, kas yra įmanoma, ribas,“ sakė tyrimo bendraautorius Jean-Michel Claverie, mikrobiologas iš Aix-Marseille universiteto Prancūzijoje ir kartu su mikrobiologu Chantal Abergel – tyrimo komandos narys.

Tad jie ir kolegos pradėjo milžiniškų virusų medžioklę vandens nuosėdose, kur dėl gausaus amebų grobio buvo rasti kiti dideli virusai.

Taip jie rado du: Pandoravirus salinus, iš Tunqueno upės žiočių Čilėje ir Pandoravirus dulcis iš gėlo vandens tvenkinio šalia Melburno, Australijoje – abu parazituoja amebas. (Žr. dar „Virusus užkrečiantys virusai kursto gyvybės apibrėžimo debatus.“)

„Tokie skirtingi naujo tipo virusai atrandami kartą per 50 metų – tai didžiulis atradimas,“ sakė komanda, kurios tyrimas šiandien pasirodė žurnale Science.

Kodėl mokslininkai pandoravirusų neatrado anksčiau?

Yra kelios priežastys, bet paprasčiausia yra ta, kad daugelis mokslininkų tebemano, kad virusai yra maži.

„Kai žmonės žvelgia į ląsteles ir mato dalykus, kurie nėra tinkamo dydžio, neturi įprastų bruožų ar geometrijos, jie nepagalvoja apie virusus, – jie mano, kad tai kažkokia bakterija,“ pažymi Claverie ir Abergel.

Kai mokslininkai bando kultivuoti tariamas bakterijas laboratorijose ir tai nepavyksta, jie nenustemba, kadangi iki 60 procentų vandenynuose gyvenančių bakterijų neina išauginti laboratorijoje.

Tyrimo autoriai dar pabrėžia, kad Pandoravirusai jau galėjo būti atrasti prieš 13 metų – bet mokslininkai tiesiog nežinojo, kas tai buvo. (Daugiau virusų atvaizdų.)

Kai komanda peržiūrinėjo mokslinę literatūrą apie Acanthamoeba tipo amebų parazitus, jie rado paminėtas į Pandoravirusą panašias daleles.

Kuo pandoravirusai skiriasi nuo kitų virusų?

Pirmiausia, šis virusas keistai dauginasi. Dauguma virusų pradeda naują ląstelę, sukurdami tuščią „dėžę“ ir laikui bėgant, pripildo ją DNR. Bet pandoravirusai abu šiuos veiksmus atlieka to pačiu proceso, vadinamojo „mezgimo“, metu. (Paskaitykite tinklaraščio įrašą: „Virusų begalybė.“)

Dar labiau apstulbino tai, kad 93 procentai iš pandoravirusų 2500 genų negali būti susieti su jokia žinoma natūralia genų linija. Kitais žodžiais tariant, jie mums yra visiškai svetimi.

Komanda kelia idėją, kad tokie svetimi genai įrodo „kontroversiškąjį ketvirtojo gyvybės domeno egzistavimą“, šalia bakterijų, archėjų ir eukariotų. Paskutiniam iš paminėtų domenų priklauso sudėtinga gyvybė, tokia, kaip mes.

Trijų domenų sistema „tikriausiai klaidinga – čia trūksta dėlionės dalies,“ sakė komanda.

Ką turėtume žinoti apie šiuos virusus?

Pirmiausia ir svarbiausia, pabrėžia komanda, yra tai, kad jie nepavojingi žmonėms: dauguma virusų užkrečia kitus mikrobus.

Iš tiesų pandoravirusai ir panašūs jūrų virusai gali vaidinti naudingą – ir neregimą – vaidmenį gamtoje. (Pažiūrėkite „National Geographic“ jūrų mikrobų atvaizdus.)

Pavyzdžiui, virusai medžioja ir taip reguliuoja daug okeanų fitoplanktono, pagaminančio pusę planetos deguonies ir formuojančio okeano maisto grandinę.

Bendrai, pridūrė komanda, pandoravirusų atradimas „demonstruoja paviršutiniškas Žemės mikrobiologijos žinias.“

Christine Dell'Amore
National Geographic, № ; 2013 liepos 18