Ogromne wirusy zabijające bakterie czają się w ekosystemach na całym świecie, od gorących źródeł po słodkowodne jeziora i rzeki. Teraz grupa naukowców odkryła niektóre z tak zwanych bakteriofagów, które są tak duże i tak złożone, że zacierają granicę między życiem a życiem.
Bakteriofagi, w skrócie „fagi”, to wirusy, które specyficznie infekują bakterie. Fagi i inne wirusy nie są uważane za organizmy żywe, ponieważ nie mogą przeprowadzać procesów biologicznych bez pomocy i mechanizmów komórkowych innego organizmu.
To nie znaczy, że są nieszkodliwe: fagi są głównymi czynnikami napędzającymi zmiany w ekosystemie, ponieważ żerują na populacjach bakterii, zmieniają ich metabolizm, rozprzestrzeniają oporność na antybiotyki i niosą związki, które powodują choroby u zwierząt i ludzi, według naukowców w nowym badaniu , opublikowano 12 lutego w czasopiśmie Nature.
Aby dowiedzieć się więcej o tych podstępnych najeźdźcach, badacze przeszukali bazę danych DNA, którą utworzyli z próbek, które oni i ich koledzy pobrali z prawie 30 różnych środowisk na całym świecie, od wnętrzności ludzi i łosia alaskańskiego po południowoafrykański bioreaktor i Według źródła, tybetańska gorąca wiosna.
Na podstawie tego DNA odkryli 351 ogromnych fagów, które miały genomy cztery lub więcej razy większe niż przeciętny genom fagów. Wśród nich był największy dotychczas znaleziony fag z genomem 735,000 par zasad - par nukleotydów tworzących szczeble struktury „drabinowej” cząsteczki DNA - lub prawie 15 razy większy niż przeciętny fag. (Ludzki genom zawiera około 3 miliardów par zasad.)
Fagi te to „hybrydy między tym, co uważamy za tradycyjne wirusy i tradycyjne organizmy żywe”, takie jak bakterie i archeony, starszy autor Jill Banfield, University of California, Berkeley, profesor nauk o Ziemi i planetologii oraz nauk o środowisku, polityce i zarządzanie, powiedział w oświadczeniu. Według oświadczenia genom tego ogromnego faga jest znacznie większy niż genom wielu bakterii.
Autorzy odkryli, że wiele genów koduje białka, które są nam jeszcze nieznane. Odkryli, że fagi mają wiele genów, które nie są typowe dla wirusów, ale są typowe dla bakterii, zgodnie z tym stwierdzeniem. Niektóre z tych genów są częścią systemu wykorzystywanego przez bakterie do walki z wirusami (a później zostały przystosowane przez ludzi do edycji genów, technika zwana CRISPR-Cas9).
Naukowcy nie wiedzą tego na pewno, ale uważają, że gdy fagi te wstrzykną DNA bakteriom, ich własny system CRISPR wzmacnia system CRISPR bakterii. W ten sposób połączony system CRISPR może pomóc w ukierunkowaniu na inne fagi (pozbycie się konkurencji).
Co więcej, odkryli, że niektóre fagi mają geny kodujące białka niezbędne do funkcjonowania rybosomów - komórkową maszynę, która tłumaczy materiał genetyczny na białka (białka to cząsteczki, które wykonują instrukcje DNA). Białka te zwykle nie występują w wirusach, ale zgodnie z tym stwierdzeniem znajdują się w bakteriach i archeonach.
Niektóre z tych nowo odkrytych fagów mogą również wykorzystywać rybosomy w gospodarzu bakteryjnym do tworzenia większej liczby kopii własnych białek, zgodnie ze stwierdzeniem.
„Zazwyczaj to, co odróżnia życie od życia, to posiadanie rybosomów i zdolność do tłumaczenia; jest to jedna z głównych cech wyróżniających wirusy i bakterie, życie pozagrobowe i życie”, współautor, Rohan Sachdeva, pracownik naukowy w UC Berkeley, powiedział w oświadczeniu. „Niektóre duże fagi mają wiele takich mechanizmów translacyjnych, więc trochę zacierają linię”.
- 9 najbardziej śmiercionośnych wirusów na Ziemi
- 28 niszczących chorób zakaźnych
- 5 sposobów, w jakie bakterie jelitowe wpływają na twoje zdrowie
