Shkencëtarët zbulojnë mbi 30,000 viruse “të fshehura”

Studiuesit në Universitetin e Insbrukut, duke përdorur grupin kompjuterik me performancë të lartë të njohur si “Leo”, kanë identifikuar më shumë se 30,000 viruse të reja të ngulitura brenda ADN-së së organizmave njëqelizorë. Çuditërisht, ata zbuluan se deri në 10% të ADN-së mikrobike mund të përbëhet nga viruse të integruara.

Dr. Christopher Bellas, Marie-Sophie Plakolb dhe Prof. Ruben Sommaruga nga Departamenti i Ekologjisë po kryenin një analizë të gjerë të mikrobeve komplekse njëqelizore kur u ndeshën me këtë zbulim të jashtëzakonshëm. Ata zbuluan se këto viruse të panjohura deri tani ishin të koduara drejtpërdrejt në strukturën gjenetike të mikrobit. Kjo ADN virale “e fshehur” mund të mundësojë potencialisht krijimin e viruseve plotësisht funksionale brenda qelizës pritëse.

“Ne ishim shumë të befasuar nga sa viruse gjetëm përmes kësaj analize,” thotë Bellas. “Në disa raste, deri në 10% e ADN-së së një mikrobi rezultoi se përbëhet nga viruse të fshehura.” Këto viruse nuk duket se dëmtojnë bujtësit e tyre. Përkundrazi, disa madje mund t’i mbrojnë. Shumë prej tyre duket se janë të ngjashëm me të ashtuquajturit virofage. Këto viruse infektojnë dhe shkatërrojnë viruse të tjera, të dëmshme që infektojnë qelizën e tyre pritëse.

Studimi, i financuar nga Fondi Austriak i Shkencës (FWF), u botua në revistën e njohur Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dhe u krye në bashkëpunim me studiues nga Instituti Max Planck për Kërkime Mjekësore dhe Universiteti i Groningenit. .

Nga bakteret te njerëzit, të gjitha format e jetës infektohen vazhdimisht me viruse. Disa janë vazhdimisht të pranishme, por vetëm herë pas here shkaktojnë simptoma, siç është virusi herpes tek njerëzit. Të tjerët fshihen edhe më thellë, duke u bërë pjesë e ADN-së së nikoqirit të tyre. Ky studim zbuloi se shumë prej organizmave të shumtë eukariote njëqelizore (komplekse) të Tokës janë të mbushura me viruse. Këta organizma gjenden kudo dhe përfshijnë alga të bollshme në liqene dhe oqeane, ameba në tokë, si dhe parazitë njerëzorë.

“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 rrezikshme.” Shumë organizma eukariote njëqelizore janë të infektuar nga “viruset gjigante”, një grup virusesh që mund të jenë aq të mëdhenj sa bakteret. Këto infeksione vrasin hostin pasi krijojnë kopje të reja të virusit gjigant. Megjithatë, kur një virofage banon në qelizën pritëse, ai ‘riprogramon’ virusin gjigant për të ndërtuar virofagë. Si rezultat, virusi gjigant ndonjëherë mund të shmanget dhe popullata e qelizave pritëse shpëtohet nga shkatërrimi.

ADN-ja e viruseve të sapo zbuluara është e ngjashme me ADN-në e virofageve. Prandaj, ka të ngjarë që mikrobet strehuese të mbrohen nga viruset gjigante nëpërmjet këtyre viruseve të integruara.

Projekti kërkimor fillimisht u bazua në një grup të ri virusesh që Bellas dhe Sommaruga zbuluan në ujin e Gossenköllesee në Tirol, Austri, në vitin 2021. “Fillimisht, ne donim të gjenim origjinën e ‘viruseve të reja të ngjashme me Polinton’ me studimi ynë”, shpjegon 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.”

Grupi i madh i të dhënave që hulumtuesit ekzaminuan përmban vetëm sekuenca të ADN-së, d.m.th., një sekuencë të shkronjave ATGC nga të cilat janë të koduara të gjitha gjenet. Sidoqoftë, grupi i të dhënave përbëhet nga disa qindra gigabajt.

Sekuencat e viruseve, të vogla për krahasim, mund të gjendeshin vetëm në këtë sasi të madhe të dhënash falë teknologjisë së fundit. Me grupin kompjuterik me performancë të lartë “Leo” të Universitetit të Innsbruck-ut, grupi i të dhënave mund të analizohet shpejt. Sekuencat e ADN-së nga mikrobet u lexuan gjithashtu duke përdorur teknologjinë e re Oxford Nanopore. Me këtë teknologji, ADN-ja kalon nëpër pore të vogla në një membranë. Çdo bazë – A, G, C ose T – ndërpret një rrymë elektrike dhe kështu gjeneron një sinjal nga i cili mund të lexohet sekuenca e ADN-së.

Në fund, studiuesit gjetën shumë më tepër sesa viruset që po kërkonin. Ky zbulim i papritur do të frymëzojë më shumë kërkime për të studiuar rolet që luajnë këto viruse.