Shkencëtarët kanë gjetur 30,000 viruse të rinj të fshehur në ADN-në e mikrobeve

Ndërsa analizonte gjenomet e mikrobeve njëqelizore, një ekip studiuesish bëri një zbulim befasues: Mijëra viruse të panjohura më parë ishin “fshehur” brenda ADN-së së mikrobeve.

Studiuesit gjetën ADN nga më shumë se 30,000 viruse të ndërtuara në gjenomet e mikrobeve të ndryshme njëqelizore, raportojnë ata në një studim të ri. Ata shpjegojnë se ADN-ja virale mund t’i mundësojë një qelize pritëse të riprodhojë viruse të plota dhe funksionale.

“Ne ishim shumë të befasuar nga sa viruse gjetëm përmes kësaj analize,” thotë autori kryesor Christopher Bellas, një ekolog që studion viruset në Universitetin e Innsbruck në Austri. “Në disa raste, deri në 10 për qind e ADN-së së një mikrobi rezultoi se përbëhet nga viruse të fshehura.”

Këta viruse nuk duket se i sëmurin nikoqirët e tyre, thonë studiuesit, dhe ato mund të jenë të dobishme. Disa nga viruset e rinj ngjajnë me virofagët, një lloj virusi që infekton viruse të tjerë patogjenë që përpiqen të infektojnë qelizën e tij pritëse.

“Pse gjenden kaq shumë viruse në gjenomet e mikrobeve nuk është ende e qartë,” thotë Bellas. “Hipoteza jonë më e fortë është se ato mbrojnë qelizën nga infeksioni nga viruset e rrezikshëm”.

Të jetosh në Tokë do të thotë të luftosh me viruset, entitetet biologjike më të bollshme të planetit, duke infektuar kolektivisht çdo lloj forme jete. Ata janë shumë të ndryshëm, duke përdorur shumë taktika të ndryshme për të shfrytëzuar hostet e tyre celularë.

Pavarësisht nga debatet semantike nëse viruset janë të gjalla, ata sigurisht futen në jetën e gjallesave të tjera. Disa madje përsëriten duke shtuar ADN-në e tyre në një qelizë pritëse dhe duke u bërë pjesë e gjenomit të saj.

Kur kjo ndodh në një qelizë germinale, mund të çojë në elementë viralë endogjenë (EVEs), ose ADN virale të transmetuara nga një brez në tjetrin në një specie pritës.

Shkencëtarët kanë gjetur EVE në një gamë të gjerë organizmash, duke përfshirë kafshët, bimët dhe kërpudhat. Gjitarët mbajnë një sërë fragmentesh virale në ADN-në e tyre, për shembull, dhe rreth 8 për qind e gjenomit të njeriut përbëhet nga ADN nga infeksionet e lashta virale.

Autorët e studimit shpjegojnë se shumica e tyre nuk janë më funksionale dhe konsiderohen “fosile gjenomike”. Hulumtimet sugjerojnë se EVE mund të jenë adaptive te njerëzit dhe organizmat e tjerë, megjithatë, ndoshta duke ndihmuar në mbrojtjen e viruseve moderne.

Kjo është e vërtetë për shumë eukariote njëqelizore, theksojnë studiuesit, duke vënë në dukje se këto mikrobe zakonisht infektohen dhe vriten nga viruset gjigante.

Nëse një virofage banon tashmë në një qelizë strehuese, ai mund të riprogramojë një virus gjigant për të ndërtuar virofage në vend që të riprodhohet, duke shpëtuar potencialisht bujtësin.

Sipas studimit të ri, ADN-ja nga viruset e sapo zbuluara është e ngjashme me ADN-në e virofageve, duke sugjeruar se mikrobet mund të gëzojnë njëfarë mbrojtjeje nga viruset gjigante falë viruseve “të integruara” që banojnë në gjenomin e tyre.

Studimi i EVE-ve deri më tani është fokusuar kryesisht te kafshët dhe bimët, shkruajnë studiuesit, me pak vëmendje për protistët – çdo organizëm eukariote që nuk janë kafshë, bimë ose kërpudha – edhe pse ata përfaqësojnë shumicën e biodiversitetit eukariotik në Tokë.

Zbulimi i mijëra viruseve të rinj të fshehur në ADN-në e mikrobeve nuk ishte qëllimi fillestar për Bellas dhe kolegët e tij, të cilët planifikonin të studionin një grup të ri virusesh që kishin gjetur në ujërat e Gossenköllesee, një liqen alpin në shtetin austriak të Tirolit.

“Fillimisht, ne donim të gjenim origjinën e ‘viruseve të ngjashme me Polinton’ me studimin tonë,” thotë Bellas.

“Megjithatë, ne nuk e dinim se cilët organizma zakonisht infektohen nga këto viruse. Kjo është arsyeja pse ne kryem një studim në shkallë të gjerë për të testuar të gjithë mikrobet, sekuencat e ADN-së së të cilëve janë të njohura.”

Për ta bërë këtë, ata kërkuan ndihmë nga “Leo”, një grup kompjuterësh me performancë të lartë në Universitetin e Innsbruck-ut që mund të analizojë në mënyrë efikase sasi të mëdha të dhënash.

Duke vënë re gjenet nga virofagët dhe viruset e tjera në shumë prej gjenomave të mikrobeve, studiuesit vendosën të hetojnë më tej, duke përdorur Leo për të analizuar në mënyrë sistematike të gjitha asambletë e gjenomit të protistëve të disponueshëm publikisht.

Ata gjetën EVE “të fshehura nëpër rajone të përsëritura, të vështira për t’u mbledhur të gjenomave eukariote njëqelizore”, shkruajnë ata, duke vënë në dukje se mijëra viruse të integruara në disa specie sugjerojnë se viruset përbëjnë një pjesë të rëndësishme, të panjohur më parë të gjenomave protiste.

Studimi gjeti gjithashtu prova se shumë EVE protiste nuk janë vetëm fosile gjenomike, por viruse funksionale, shkruajnë studiuesit, “që sugjeron se grupe të ndryshme të këtyre elementeve mund të jenë pjesë e një sistemi antivirus pritës”.