Ogromni virusi, ki ubijajo bakterije, se skrivajo v ekosistemih po vsem svetu od vročih vrelcev do sladkovodnih jezer in rek. Zdaj je skupina raziskovalcev odkrila nekaj teh tako imenovanih bakteriofagov, ki so tako veliki in tako zapleteni, da po novih ugotovitvah zabrišejo črto med živim in neživim.
Bakteriofagi ali na kratko "fagi" so virusi, ki specifično okužijo bakterije. Fagi in drugi virusi se ne štejejo za žive organizme, ker ne morejo izvajati bioloških procesov brez pomoči in celičnih strojev drugega organizma.
To ne pomeni, da so neškodljivi: fagi so glavni dejavniki sprememb ekosistemov, ker plenijo populacijo bakterij, spreminjajo metabolizem, širijo odpornost proti antibiotikom in prenašajo spojine, ki povzročajo bolezni pri živalih in ljudeh, trdijo raziskovalci v novi raziskavi , objavljeno 12. februarja v reviji Nature.
Da bi izvedeli več o teh zahrbtnih vsiljivcih, so raziskovalci iskali podatkovno bazo DNK, ki so jo ustvarili iz vzorcev, ki so jih s svojimi sodelavci zbrali iz skoraj 30 različnih okolij po svetu, od črevesja ljudi in aljaškega losa do južnoafriškega bioreaktorja in Tibetanska vročica, glede na izjavo.
Iz te DNK so odkrili 351 ogromnih fagov, ki so imeli genome štiri ali večkrat večji od povprečnega genoma fagov. Med njimi je bil največji fag do zdaj ugotovljen z genomom 735.000 baznih parov - parov nukleotidov, ki sestavljajo prečke strukture "lestve" molekule DNK - ali skoraj 15-krat večji od povprečnega faga. (Človeški genom vsebuje približno 3 milijarde baznih parov.)
Ti fagi so "hibridi med tistim, o čemer mislimo, da so tradicionalni virusi in tradicionalni živi organizmi", kot so bakterije in arheje, višja avtorica Jill Banfield, kalifornijska univerza v Berkeleyju, profesorica zemeljskih in planetarnih znanosti ter okoljskih znanosti, politike in vodstva, je zapisano v izjavi. Genom tega ogromnega faga je veliko večji od genomov številnih bakterij, navaja izjava.
Avtorji so ugotovili, da je veliko genov kodirano za beljakovine, ki nam še niso znane. Ugotovili so, da imajo fagi številne gene, ki niso značilni za viruse, ampak so značilni za bakterije, piše v izjavi. Nekateri od teh genov so del sistema, ki ga bakterije uporabljajo za boj proti virusom (kasneje pa so ga ljudje prilagodili za urejanje genov, tehniko imenovano CRISPR-Cas9).
Znanstveniki zagotovo ne vedo, vendar menijo, da ko ti fagi vbrizgajo svojo DNK v bakterije, lastni sistem fabrikov CRISPR krepi sistem CRISPR bakterij. Tako bi lahko kombinirani sistem CRISPR pomagal pri usmerjanju na druge fage (znebiti se konkurence).
Poleg tega so ugotovili, da so nekateri fagi imeli gene, ki kodirajo beljakovine, potrebne za delovanje ribosomov - celični stroj, ki genetski material prevaja v beljakovine (beljakovine so molekule, ki izvajajo navodila DNK). Te beljakovine običajno ne najdemo v virusih, vendar jih najdemo v bakterijah in arhejah, piše v izjavi.
Nekateri od teh novopečenih fag lahko ribosome uporabljajo tudi v svojem gostitelju bakterij, da naredijo več kopij lastnih beljakovin, navaja izjava.
"Običajno je tisto, kar ločuje življenje od neživljenja, to, da imajo ribosome in zmožnost prevajanja; to je ena glavnih opredeljujočih lastnosti, ki ločujejo viruse in bakterije, neživljenje in življenje," je vodja avtorja Rohan Sachdeva, znanstveni sodelavec na UC Berkeley, je dejal v izjavi. "Nekateri veliki fagi imajo veliko tega prevajalskega stroja, zato malo zabrišejo črto."
- 9 najsmrtonosnejših virusov na Zemlji
- 28 uničujočih nalezljivih bolezni
- 5 načinov, kako črevesne bakterije vplivajo na vaše zdravje
