Otkrivena nova vrsta virusa neobičnih karakteristika u sjevernom Atlantskom oceanu

Nikad prije viđeni virusi ugodno su iznenadili istraživače MIT-a

Virusi su najbrojniji mikroorganizmi u oceanima i morima te najveći predatori bakterijama u oceanskim ekosustavima. Najnovijim istraživanjem otkrivena je nova, do sada nepoznata vrsta virusa, zagubljena u mnoštvu onih nama već ranije poznatih. Novootkriveni virusi imaju nove, zanimljive odlike te, najbitnije, sposobnost infekcije velikog broja bakterijskih vrsta.

Ocean je prepun organizmima, a ono našem oku nevidljivo ima značajnu ulogu u biokemijskim ciklusima i održavanju ravnoteže morskih ekosustava. Najbrojniju skupinu mikroorganizama u morima čine virusi, a čak deset milijuna virusa može se naći u jednom mililitru oceanske vode.

Znanstvenici su otkrili ranije nepoznatu vrstu virusa koja dominira oceanima i koja se, zbog svojih neuobičajenih svojstava, nije mogla detektirati prijašnjim, standardnim laboratorijskim testovima.

Nikad viđena plutajuća bića

Okolišni mikrobiolog Martin Polz i njegov MIT tim, zajedno s istraživačima s Medicinskog fakulteta Albert Einstein u New Yorku, analizirali su uzorke oceanske vode sakupljene u razdoblju od tri mjeseca s obale Massachusettsa, a svoje istraživanje objavili su u časopisu Nature.

Profesor Polz smatra da ova vrsta virusa nije specifična samo za oceane, već da takvo virusno mnoštvo postoji i izvan vode, možda čak i u nama samima.

Ono na što su u uzorcima oceanske vode naišli posebno je, ne zbog onoga što ima, već upravo zbog onoga što ne posjeduje.

Naime, radi se o virusima koji napadaju bakterije-bakteriofagi. Oni su specifične građe, točnije sastoje se od glave (proteinske kapside) u kojoj se nalazi DNK, šupljeg vrata, rastegnutog trupa ili repa te repnih niti.

Prema istraživačima, najrašireniji i njima najpoznatiji bakteriofagi na cijelom planetu su virusi reda Caudovirales s dvolančanom DNK (dsDNK).

U oceanu su sada otkriveni njihovi misteriozni dvojnici, ali bez repa u svojoj strukturi i s razlikama u njihovoj DNK. Ova vrsta znatno je manje poznata znanosti, prvenstveno zato što njihove neobične biološke karakteristike nije jednostavno otkriti uobičajenim metodama.

Virusi bez repa pod elektronskim mikroskopom (Kauffman et al.)

 

Svojstva koja su zadivila istraživače

Istraživači MIT-a uspjeli su inkubirali viruse bez repa izolirane iz valova koji su zapljuskivali obale Massachusettsa i pratili njihovu DNK. Također je ispitan utjecaj novih, izoliranih virusa bez repa na bakterijsku kulturu obitelji Vibrionaceae (uobičajene morske bakterije).

Od 200 virusa koji su inficirali kulturu Vibrionaceae, pokazalo se da njih 18 pripada novoj obitelji malih, „bezrepih“ dsDNK virusa. Dakle, nova vrsta virusa inficirala je neočekivano velik broj bakterijskih stanica.

Tim je svoje otkriće nazvao Autolykiviridae, prema liku iz grčke mitologije, Autolykos („sam vuk“), kojeg je kao varalicu i lopova bilo dosta teško uhvatiti. Autolykiviridae je ipak uhvaćen, a njegovo otkriće može se smatrati poveznicom koja je do sada nedostajala u evoluciji virusa.

Virusi bez repa izgledaju kao predstavnici starijeg virusnog roda definiranog specifičnim vrstama kapsida, proteinskog omotača virusa koji okružuje virusnu DNK, za koju je poznato da inficira životinje i jednostanične organizme, ali ne i bakterije kao što je ovdje slučaj.

Genomi ove nove virusne vrste vrlo su kratki u usporedbi s genomom „običnih“ bakteriofaga. Sastoje se od oko deset tisuća baza, umjesto tipičnih 40.000-50.000 baza za viruse s repom.

Nadalje, većina virusa napada samo jednu ili dvije vrste bakterija, dok su novootkriveni „bezrepi“ bakteriofagi sposobni zaraziti desetke različitih vrsta, što navodi na to da ta vrsta virusa igra veliku ulogu u reguliranju bakterijskog života oceana.

U eksperimentima s preko 300 vrsta bakterija obitelji Vibrionaceae, Autolykiviridae napadaju bakterija znatno veće od njih samih, što nije slučaj kod bakteriofaga s repovima.

„Novootkrivena vrsta bakteriofaga prouzročila je oko 40 posto slučajeva smrti bakterija, unatoč činjenici da ispitano samo deset posto izoliranih virusa“, objasnila je članica tima, mikrobiologinja Libusha Kelly.

Ta nemilosrdna učinkovitost ne može biti ograničena samo na duboke oceane.

Sličnost s poznatim mikroorganizmima

S poznatim genomom, istraživači su pretražili DNK baze podataka kako bi vidjeli jesu li virusi nalik Autolykiviridae virusima bili već ranije proučavani.

„Pronašli smo srodnu virusnu sekvencu u mikroorganizmima ljudskog crijeva“, navodi Kelly, „ali i dalje ne znamo kako oni utječu na mikrobne zajednice crijeva ili ljudsko zdravlje.“

Potrebno je još mnogo istraživanja kako bi se ustanovio utjecaj ove vrste virusa u oceanima, ali i u ostalim ekosustavima poput ljudskog organizma, no već je jasno kako je otkriće tih nedostižnih parazita samo po sebi velik ulov.

„Ovo otvara nove puteve za poboljšanje razumijevanja uloge virusa u oceanu“, rekao je morski biolog Jed Fuhrman sa Sveučilišta Južna Kalifornija, koji nije bio uključen u ovo istraživanje.

„U praktičnom smislu, ovi rezultati također pokazuje kako je potrebno promijeniti neke uobičajene, do sada korištene, metode kako bi se uhvatila ova vrsta virusa za daljnja različita istraživanja.“, zaključuje Fuhrman. „Rekao bih da je ovo korak naprijed u istraživanjima ovog područja.“

B.K.

VEZANE VIJESTI

Znanstvenici s MIT-a izumili najčvršći, a ujedno i najlakši materijal na svijetu

Znanstvenici s Massachusetts Institute of Technology (MIT) razvili su novi materijal koji je čvršći od grafena, a uspoređujući s čelikom, deset je puta jači s 95 posto manjom gustoćom. Prema stručnjacima, ovakav izum mogao bi imati brojne primjene, uključujući one u arhitekturi, građevini, pa čak i u filtraciji.

Sunčevim zračenjem do smanjenja plastike u oceanima

Svakim danom proizvodi se sve više plastičnog otpada koji zbog lošeg sustava njegovog zbrinjavanja završava u morima i oceanima gdje uzrokuje razne ekološke probleme. Švedski znanstvenici razvili su novu tehnologiju koja bi mogla pridonijeti redukciji tog globalnog problema!

Sea Shepherd pozdravlja prestanak kitolova u Južnom oceanu

Sea Shepherd se već dugi niz godina bori protiv japanskog kitolova u utočištu za kitove u Južnom oceanu, području površine 50 milijuna četvornih kilometara koje okružuje Antarktički kontinent i koje je 1994. godine proglasila Međunarodna komisija za kitolov te u njemu zabranila sve vrste komercijalnog kitolova. Svoju prvu ekspediciju antarktičkim vodama Sea Shepherd je organizirao 2002. godine, nakon čega su uslijedile kontinuirane kampanje od 2005. do 2017. godine.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER