Новые открытия в области вирусологии: наука обнаружила тысячи ранее неизвестных вирусов в геномах микроорганизмов

Ученые из Иннсбрукского университета обнаружили более 30 000 вирусов, используя высокопроизводительный компьютерный кластер "Leo" и сложную детективную работу. Вирусы скрываются в ДНК одноклеточных организмов. В некоторых случаях до 10% микробной ДНК состоит из встроенных вирусов.

В ходе масштабного исследования сложных одноклеточных микроорганизмов доктор Кристофер Беллас, Мари-Софи Плакольб и профессор Рубен Соммаруга из отделения экологии университета Иннсбрука сделали неожиданное открытие. Встроенную в геном микробов ДНК было обнаружено более 30 000 ранее неизвестных вирусов. Эта "скрытая" ДНК может позволить репликацию полноценных и функциональных вирусов в хозяйственной клетке. "Мы были очень удивлены тем, сколько вирусов мы обнаружили в ходе этого анализа", - говорит Беллас. - "В некоторых случаях до 10% ДНК микроба оказалась состоящей из скрытых вирусов".

Эти вирусы не кажутся вредными для своих хозяев. Напротив, некоторые могут даже защищать их. Многие из них похожи на так называемые вирафаги. Эти вирусы заражают и уничтожают другие, вредные вирусы, заражающие хозяйственную клетку. Исследование, финансируемое Австрийским фондом науки (FWF), было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) и проведено совместно с исследователями из Макс-Планка по медицинским исследованиям и Университета Гронингена.

От бактерий до человека все живые организмы непрерывно заражаются вирусами. Некоторые из них постоянно присутствуют, но только иногда вызывают симптомы, такие как герпес-вирус у людей. Другие скрываются еще глубже, становясь частью ДНК своего хозяина. В этом исследовании было обнаружено, что многие из многоклеточных (сложных) организмов на Земле, включая обильные водоросли в озерах и океанах, амебы в почве и паразиты человека, полны вирусов. "Пока не ясно, почему так много вирусов находится в геномах микробов", - говорит Беллас. "Наша сильнейшая гипотеза состоит в том, что они защищают клетки от инфицирования опасными вирусами".

Многие одноклеточные микробы инфицированы "гигантскими вирусами", группой вирусов, которые могут быть такими же большими, как бактерии. Эти инфекции убивают хозяина, так как создают новые копии гигантского вируса. Однако, когда вирофаг находится внутри клетки хозяина, он "перепрограммирует" гигантский вирус, чтобы создавать вирофаги. В результате гигантский вирус иногда может быть отражен, и популяция клеток-хозяев может быть спасена от уничтожения.

Исследование изначально основывалось на новой группе вирусов, которые Беллас и Соммаруга обнаружили в воде озера Госсенкёльлезее в Тироле, Австрия, в 2021 году. "Изначально мы хотели узнать происхождение новых 'Polinton-подобных вирусов' в рамках нашего исследования", - объясняет Беллас. "Однако мы не знали, какие организмы обычно заражаются этими вирусами

• Эволюция контрацептивов: от древних методов до современных технологий
• Жажда как индикатор обезвоживания: насколько она точна?
• Учёные объяснили рост тяжёлых инфекций, вызываемых Streptococcus
• Платформа искусственного интеллекта повышает точность диагностики рака легких
• Митохондрии выбрасывают свою ДНК в клетки нашего мозга
• Наше серое вещество находится в состоянии фазового перехода, говорится в новом исследовании
• Обратная потеря волос с помощью микроигольных пластырей с лекарством от алопеции
• Упрямый рак печени может быть побежден столетней вакциной от туберкулеза