Naučnici su pronašli mnoštvo od preko 5.000 novih virusa skrivenih u okeanima

Povezane objave

• Zemlja bi bila nastanjiva i kada bi pao jako veliki asteroid? 30/01
• Tri jedina razloga za povratak bivšim ljubavima! 23/08
• Hemijski elementi kojima se prave smartfoni nestaju? 24/01

Poduhvat, koji je predvodio međunarodni tim istraživača, kombinovao je analize mašinskog učenja s tradicionalnim evolucionim stablima, proučavajući iscrpnih 35.000 uzoraka vode iz celog sveta, da bi identifikovao nove viruse koji sadrže genetski RNK materijal.

Istraživači su objasnili da je proučavan „samo mali deo“ od hiljada vrsta virusa koji mogu da štete ljudima, biljkama i životinjama.

Nalazi, objavljeni prošlog četvrtka u časopisu Science, navode da novootkrivene vrste virusa ne samo da predstavljaju pet poznatih redova RNK virusa u okviru uspostavljene klasifikacije, već takođe ukazuju da je potrebno najmanje pet novih da bi se obuhvatila raznolikost nalaza.

Dok se stotine novih vrsta RNK virusa uklapaju u postojeće podele, hiljade drugih sada se mogu grupisati u pet novih predloženih redova, kažu istraživači.

Oni uključuju Taraviricota, Pomiviricota, Parakenoviricota, Vamoviricota i Arctiviricota.

Istaknuto je da najobimnija zbirka novoidentifikovanih vrsta pripada predloženom tipu Taraviricota.

Predloženi naziv za tip je znak pažnje zbog 35.000 uzoraka vode koje je omogućio Konzorcijum okeana Tara, globalna studija koja procenjuje uticaj klimatskih promena na svetske okeane na škuni Tara.

„Ovde ima toliko novih raznolikosti, a čitav red, Taraviricota, pronađen je širom okeana, što sugeriše da je ekološki važan“, rekao je u saopštenju glavni autor studije Metju Salivan sa Državnog univerziteta u Ohaju. Naučnici kažu da virusi koji inficiraju mikrobe imaju tri glavne funkcije: ubijanje ćelija, menjanje načina na koji zaražene ćelije upravljaju svojom energijom i prenos gena sa jednog domaćina na drugog.

Otkrivanje više informacija o raznolikosti virusa širom planete i u svetskim okeanima, može pomoći u boljem razumevanju uloge morskih mikroba u prilagođavanju okeana na klimatske promene.

Ovi morski mikrobi su „dugme“ na biološkoj pumpi koja utiče na to kako se ugljenik skladišti u okeanima, pošto velike vodene mase, koja obuhvataju veći deo Zemlje, apsorbuju polovinu atmosferskog ugljen-dioksida koji nastaje ljudskim aktivnostima.

Sistem klasifikacije virusa nastavlja da se razvija kako naučnici takođe pokušavaju da razumeju ulogu koju virusi igraju u ekosistemima okeana.

Međunarodni komitet za taksonomiju virusa (ICTV) nedavno je priznao pet porodica unutar reda Orthornavirae.

Dok su prethodne studije koje su ispitivale DNK viruse koristile virusne čestice za analizu, novo istraživanje je moralo da se oslanja na ekstrahovane sekvence iz gena eksprimiranih u organizmima koji plutaju u moru.

Analiza je sužena na RNK sekvence koje su sadržale potpisni gen RdRp potreban za replikaciju virusa, koji je evoluirao milijardama godina u RNK virusima i odsutan je u drugim virusima ili ćelijama.

Položaj sekvence RdRp-a se nekoliko puta razlikovao otkako je postojanje gena datirano od vremena kada je život prvi put otkriven na Zemlji.

To je značilo da se same sekvence ne mogu koristiti za opisivanje njihovog evolucionog odnosa.

Tako su istraživači koristili mašinsko učenje da organizuju 44.000 novih sekvenci na način koji može da se nosi s milijardama godina divergencije sekvenci i potvrdili metod pokazujući da tehnika može tačno da klasifikuje sekvence RNK virusa koji su već identifikovani.

„Napravili smo kompjuterski ponovljiv način da uskladimo te sekvence tamo gde možemo biti sigurniji da usklađujemo pozicije koje tačno odražavaju evoluciju“, rekao je dr Salivan.

3D prikazi struktura sekvenci i poravnanja su zatim otkrili da se klaster od 5.500 novih vrsta ne uklapa u pet postojećih tipova RNK virusa kategorisanih u redu Orthornavirae.

„Uporedili smo naše klastere s utvrđenim, priznatim taksonima zasnovanim na filogeniji, i tako smo otkrili da imamo više klastera od onih koji su postojali“, rekao je prvi autor Ahmed Zajed u izjavi.

„RdRp bi trebalo da bude jedan od najstarijih gena, postojao je pre nego što je postojala potreba za DNK. Dakle, ne pratimo samo poreklo virusa, već i samo poreklo života“, rekao je dr Zajed.

Istraživači takođe tvrde da postoji najmanje 11 novih orthornaviranskih klasa RNK virusa, a ne samo pet novih tipova.