Ένας ιός που συνδέεται με έναν άλλο ιό. Μια ομάδα επιστημόνων του Μέριλαντ παρατήρησε αυτή τη διαδικασία που περιλαμβάνει έναν «δορυφορικό» ιό και έναν «βοηθητικό» ιό. Αυτοί οι ιοί βοηθοί ή συνεργάτες είναι ιοί που βοηθούν άλλους ιούς στην αναπαραγωγή και εξάπλωσή τους. Εξάλλου, Παρέχουν βασικές λειτουργίες, όπως η δημιουργία προστατευτικών στρωμάτων ή η αναπαραγωγή γενετικού υλικού, που στερούνται τα πρώτα. Αν και οι ερευνητές γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες ότι ορισμένοι ιοί θηρεύουν άλλους ιούς, ένα παθογόνο δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ να προσκολλάται σε άλλο αποκλειστικά για να αναπαραχθεί.
«Όταν το είδα, σκέφτηκα: Δεν μπορώ να το πιστέψω» Ο Tagide deCarvalho, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης που ανακοίνωσε την ανακάλυψη, είπε αυτό σε ένα δελτίο τύπου. “Κανείς δεν έχει δει ποτέ βακτηριοφάγο – ή οποιονδήποτε άλλο ιό – να συνδέεται με έναν άλλο ιό.”
Ανακαλύπτουν έναν ιό βαμπίρ που «τσιμπάει» άλλους ιούς
ιός βαμπίρ
Ο εν λόγω ιός είναι ένας βακτηριοφάγος, δηλαδή ένας ιός που μολύνει βακτήρια, αλλά και ένας ιός δορυφόρου, ο οποίος εξαρτάται από άλλους «βοηθητικούς» ιούς για να ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του. Για να αντιγράψετε το DNA σας, Οι δύο ιοί πρέπει να είναι πολύ κοντά ο ένας στον άλλο. Αυτή η μελέτη έδειξε ότι όχι μόνο είναι πολύ κοντά, αλλά ότι κολλάει κανείς στον «λαιμό» του βοηθητικού του ιού, σαν να ήταν ένα μικρό βαμπίρ για να πραγματοποιήσει τη διαδικασία του. Κανείς δεν συνειδητοποίησε πόσο κοντά θα μπορούσαν να φτάσουν ορισμένοι ιοί.
Η εργασία διεξήχθη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Maryland Baltimore County (UMBC), οι οποίοι ανακάλυψαν ότι ορισμένες οντότητες που μοιάζουν με ιούς, γνωστές ως κινητά γενετικά στοιχεία (MGE), προσκολλώνται στον λαιμό των βοηθών τους ενώ μολύνουν έναν πληθυσμό βακτηριακών κυττάρων. Χωρίς κωδικούς για την παραγωγή κρίσιμων στοιχείων όπως μια κάψουλα, αυτές οι ακολουθίες εξαρτώνται από την παρουσία άλλων ιών για την κατασκευή του μηχανήματος τους. Όπως βλέπουμε στην εικόνα, Αυτό είναι το πρώτο κρούσμα «ιού βαμπίρ» (με μωβ) που παρατηρήθηκε από επιστήμονες, οι οποίοι ανακάλυψαν ότι κάποιοι μολυσματικοί παράγοντες κολλάνε στο λαιμό κάποιου άλλου (με μπλε) να εγγυηθεί τον κύκλο ζωής του.
Η ομάδα μελέτησε ένα δείγμα δορυφορικού βακτηριοφάγου (ένας ιός που μολύνει βακτηριακά κύτταρα), συμπεριλαμβανομένου ενός είδους βακτηρίων Στρεπτομύκητες (το βοηθητικό) δηλ. στο έδαφος. Ο δορυφόρος στο δείγμα είναι η πρώτη γνωστή περίπτωση δορυφόρου χωρίς γονίδιο ολοκληρωτή. Και δεν ήταν λάθος. Επανέλαβαν το πείραμα πολλές φορές. Οι επιστήμονες το έχουν παρατηρήσει αυτό Οι ιοί του δορυφόρου προσαρτήθηκαν στο 80% των βοηθητικών ιών, σχηματίζοντας έναν προσωρινό γάμο. Οι επιστήμονες εντόπισαν ακόμη και σημάδια που μοιάζουν με “σημάδια δαγκώματος” σε αυτούς τους ιούς, υποδεικνύοντας τη στενή τους σχέση. Σε 40 από τα 50 πειράματα αυτό συνέβη. Μεταξύ των 10 που ήταν απαλλαγμένα από δορυφόρους, εξακολουθούσαν να υπάρχουν κουρελιασμένα υπολείμματα ενδεικτικών ινών τυλιγμένα γύρω από το λαιμό (ακριβώς όπως “σημάδια από δαγκωματιέςλένε οι ερευνητές).
«Αυτός ο δορυφόρος συντονίζει και βελτιστοποιεί το γονιδίωμά του για να συσχετιστεί με τον βοηθό για, θα έλεγα, τουλάχιστον 100 εκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο Ivan Erill, καθηγητής βιολογικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Maryland.
Δείγμα ιού βαμπίρ
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο γενετικός κώδικας που χρησιμοποιούν οι δορυφορικοί ιοί ταιριάζει με τις γενετικές οδηγίες των βοηθητικών ιών. Αυτή η σύμπτωση επέτρεψε στους ιούς των δορυφόρων να επιβιώσουν μέσα στους ξενιστές τους.
Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να αναλύσουν το γονιδίωμα των ιών βαμπίρ, καθώς και τους βοηθούς και τους ξενιστές τους, και διαπίστωσαν ότι Οι περισσότεροι δορυφόροι έχουν ένα γονίδιο που τους επιτρέπει να ενσωματωθούν στο γενετικό υλικό του κυττάρου ξενιστή.
Η γνώση που αποκτάται από αυτές τις μελέτες έχει τη δυνατότητα να επηρεάσει διάφορα επιστημονικά πεδία και να οδηγήσει σε πρακτικές εφαρμογές στη βιοτεχνολογία και την ιατρική. Η ομάδα ελπίζει ότι τα ευρήματά της θα εμπνεύσουν μελλοντικές εργασίες για αυτό το απροσδόκητο φαινόμενο βελτιώσουμε την κατανόησή μας και ίσως εξηγήσουμε κάποια περίεργη μόλυνση στην αλληλουχία φάγων.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
- deCarvalho, Τ., Mascolo, Ε., Caruso, S.M. et al. Ταυτόχρονη είσοδος ως προσαρμογή στη λοιμογόνο δύναμη σε ένα νέο σύστημα δορυφορικού φορέα που μολύνει τα είδη Streptomyces. ISME J (2023). https://doi.org/10.1038/s41396-023-01548-0
- Alam, K., Mazumder, A., Sikdar, S., Zhao, Y., Hao, J., Song, C., Wang, Y., Sarkar, R., Islam, S., Zhang, Y., & Li, A. (2022). Streptomyces: Το βιοεργοστάσιο των δευτερογενών μεταβολιτών. Frontiers in Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.968053.
- Takasuka, T., Libro, A., Lewin, G., Currie, C., & Fox, B. (2013). Αερόβια αποδόμηση κυτταρινικής βιομάζας από Streptomyces που σχετίζεται με έντομα. Επιστημονικές Εκθέσεις, 3. https://doi.org/10.1038/srep01030.
- Rey, T., & Dumas, B. (2017). Η αφθονία δεν είναι μάστιγα: συμβίωση των στρεπτομυκήτων με τις καλλιέργειες. Trends in Plant Science, 22 1, 30-37. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.10.008.