Nieznane wirusy RNA ukrywały się w oceanach. Naukowcy wykryli kilka tysięcy z nich

Jak wynika z artykułu dostępnego na łamach Science, analiza materiału genetycznego zebranego w wodach oceanicznych doprowadziła do zidentyfikowania tysięcy nieznanych wcześniej wirusów RNA.

Mikroby są składnikiem życia na naszej planecie, a wpływ na ich funkcjonowanie mają wirusy, które je infekują lub wchodzą z nimi w interakcje. Zazwyczaj przejawiają się one na trzy sposoby: poprzez zabijanie komórek, zmianę sposobu, w jaki gospodarują one energią oraz przenoszenie genów z jednego gospodarza na drugiego. Jednym z aspektów nowych badań w tej sprawie powinno być lepsze wyjaśnienie roli, jaką morskie mikroby odgrywają w adaptacji oceanów do zmian klimatu.

Czytaj też: Komputer DNA, który wykrywa wirusy w ślinie. Nowe urządzenie zachwyca wydajnością

Wirusy RNA, jak wskazuje sama nazwa, przenoszą swoją informację genetyczną nie w DNA, lecz w RNA. Ich ewolucja przebiega też w znacznie szybszym tempie. O ile wirusy DNA są dość dobrze znane nauce i identyfikowane w setkach tysięcy, tak wirusy RNA stanowią sporą zagadkę dla badaczy. Ci postanowili więc zidentyfikować gen, który koduje białko umożliwiające wirusom replikację materiału genetycznego. Białko to jest wspólne dla wszystkich wirusów RNA, ponieważ odgrywa kluczową rolę w ich rozmnażaniu się.

Skupiając się na bardzo niewielkich różnicach widocznych w genie kodującym wspomniane białko, naukowcy byli w stanie odróżnić od siebie poszczególne typy wirusów. Autorzy badań przeprowadzili więc analizę danych obejmujących sekwencje RNA zebrane w ramach programu Tara Oceans. Próbki zawierały plankton, który stanowi powszechnego żywiciela wirusów. W czasie poszukiwań udało się zidentyfikować ponad 44 000 genów kodujących białka wirusów.

Wirusy RNA przenoszą swoją informację genetyczną w RNA, nie w DNA

Następnie konieczne okazało się określenie ewolucyjnych powiązań między tymi genami. Stopień podobieństwa między nimi wskazywał na pokrewieństwo – im wyższy był, tym większe pokrewieństwo. W porządkowaniu i odczytywaniu sekwencji pomogło uczenie maszynowe, dzięki któremu naukowcy mogli precyzyjnie określać różnice. Efekt okazał się naprawdę imponujący: zidentyfikowano 5504 nowe wirusy RNA występujące w wodach oceanów. Z kolei liczba typów wirusów RNA wzrosła z pięciu do dziesięciu. Wcześniej na podobnej zasadzie udało się rozpoznać wiele wirusów DNA, zwiększając ich liczbę z kilku tysięcy w 2015 roku do 200 tysięcy w 2019.

Czytaj też: Lodowiec szelfowy Conger zapadł się do oceanu. To bardzo zła wiadomość

Mapowanie nowych sekwencji pod kątem rozmieszczenia geograficznego wykazało, że dwa z nowych typów występowały szczególnie powszechnie w wodach umiarkowanych i tropikalnych (Taraviricota) oraz w Oceanie Arktycznym (Arctiviricota). Jest to o tyle ważne, że zdaniem naukowców Taraviricota może stanowić brakujące ogniwo w ewolucji wirusów RNA. Dalsze badania mogłyby dostarczyć informacji na temat ewolucji wirusów RNA oraz życia na Ziemi.