Ugunduzi wa Virology unaweza kubadilisha biolojia

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Virusi ni vidogo lakini "viumbe vyenye nguvu sana" ambavyo bila hiyo hatungeishi. Ushawishi wao kwenye sayari yetu hauwezi kupingwa. Ni rahisi kuzipata, wanasayansi wanaendelea kutambua aina zisizojulikana za virusi. Lakini ni kiasi gani tunajua juu yao? Tunajuaje ni ipi ya kuchunguza kwanza?

Coronavirus ya SARS-CoV-2 ni moja tu ya virusi milioni kadhaa ambazo huishi kwenye sayari yetu. Wanasayansi wanatambua kwa haraka aina nyingi mpya.

Maya Breitbart ametafuta virusi vipya katika vilima vya mchwa barani Afrika, sili za Antarctic na Bahari Nyekundu. Lakini, kama ilivyotokea, ili kupata chochote, ilibidi tu atafute kwenye bustani yake ya nyumbani huko Florida. Huko, karibu na bwawa, unaweza kupata buibui wa orb-web wa spishi Gasteracantha cancriformis.

Wana rangi angavu na miili nyeupe iliyo na mviringo, ambayo alama nyeusi na miiba sita nyekundu huonekana, sawa na silaha isiyo ya kawaida kutoka Enzi za Kati. Lakini ndani ya miili ya buibui hawa, Maya Brightbart alikuwa katika mshangao: wakati Brightbart, mtaalam wa ikolojia ya virusi katika Chuo Kikuu cha Florida Kusini huko St. haijulikani kwa sayansi.

Kama unavyojua, tangu 2020, sisi, watu wa kawaida, tumekuwa tukishughulishwa na virusi moja tu hatari inayojulikana kwa wote sasa, lakini kuna virusi vingine vingi ambavyo bado havijagunduliwa. Kulingana na wanasayansi, karibu 10³¹chembe mbalimbali za virusi, ambayo ni mara bilioni kumi ya kadirio la idadi ya nyota katika ulimwengu unaoonekana.

Sasa ni wazi kwamba mazingira na viumbe binafsi hutegemea virusi. Virusi ni viumbe vidogo, lakini vyenye nguvu sana, viliharakisha maendeleo ya mageuzi kwa mamilioni ya miaka, kwa msaada wao, uhamisho wa jeni kati ya viumbe vya jeshi ulifanyika. Kuishi katika bahari ya dunia, virusi dissected microorganisms, kutupa yaliyomo ndani ya mazingira ya maji na kurutubisha mtandao wa chakula na virutubisho. "Hatungeweza kuishi bila virusi," asema mtaalamu wa virusi Curtis Suttle wa Chuo Kikuu cha British Columbia huko Vancouver, Kanada.

Kamati ya Kimataifa ya Uchunguzi wa Virusi (ICTV) iligundua kuwa kwa sasa kuna aina 9,110 tofauti za virusi duniani, lakini ni wazi hii ni sehemu ndogo ya jumla yao. Hii ni kutokana na ukweli kwamba uainishaji rasmi wa virusi katika siku za nyuma ulihitaji wanasayansi kulima virusi katika viumbe vya jeshi au seli zake; mchakato huu unatumia muda mwingi na wakati mwingine unaonekana kuwa mgumu isivyowezekana.

Sababu ya pili ni kwamba katika utafiti wa kisayansi mkazo uliwekwa katika kutafuta virusi hivyo vinavyosababisha magonjwa kwa binadamu au kwa viumbe hai vingine vyenye thamani fulani kwa binadamu, kwa mfano, vinahusu wanyama wa shambani na mazao.

Walakini, kama janga la covid-19 lilivyotukumbusha, ni muhimu kusoma virusi vinavyoweza kupitishwa kutoka kwa kiumbe mwenyeji mmoja hadi mwingine, na hii ni tishio haswa kwa wanadamu, na pia kwa wanyama wa nyumbani au mazao.

Katika muongo mmoja uliopita, idadi ya virusi vinavyojulikana imeongezeka kutokana na uboreshaji wa teknolojia ya kugundua, na pia kutokana na mabadiliko ya hivi karibuni ya sheria za kutambua aina mpya za virusi, ambayo ilifanya iwezekanavyo kugundua virusi bila hitaji la kulima. kiumbe mwenyeji.

Njia moja ya kawaida ni metagenomics. Inaruhusu wanasayansi kukusanya sampuli za jenomu kutoka kwa mazingira bila hitaji la kuzikuza. Teknolojia mpya kama vile mpangilio wa virusi zimeongeza majina zaidi ya virusi kwenye orodha, pamoja na zingine ambazo zimeenea kwa kushangaza lakini bado zimefichwa kutoka kwa wanasayansi.

"Sasa ni wakati mzuri wa kufanya aina hii ya utafiti," anasema Maya Brightbart. - Nadhani kwa njia nyingi sasa ni wakati wa virome [virome - mkusanyiko wa virusi vyote ambavyo ni tabia ya kiumbe cha mtu binafsi - takriban.]".

Mnamo mwaka wa 2020 pekee, ICTV iliongeza spishi mpya 1,044 kwenye orodha rasmi ya virusi, huku maelfu ya virusi zaidi wakingojea maelezo na hadi sasa hawajatajwa. Kuibuka kwa aina nyingi kama hizi za jenomu kulifanya wataalamu wa virusi kutafakari upya jinsi virusi vinavyoainishwa na kusaidiwa kufafanua mchakato wa mageuzi yao. Kuna ushahidi mkubwa kwamba virusi hazikutoka kwa chanzo kimoja, lakini zilitokea mara nyingi.

Bado saizi halisi ya jamii ya virusi ulimwenguni haijulikani kwa kiasi kikubwa, kulingana na mtaalam wa virusi Jens Kuhn wa Taasisi ya Kitaifa ya Mzio na Magonjwa ya Kuambukiza ya Merika (NIAID) huko Fort Detrick, Maryland: "Kwa kweli hatujui kuwa kuna kinachoendelea."

Kila mahali na kila mahali

Virusi yoyote ina mali mbili: kwanza, genome ya kila virusi imefungwa katika kanzu ya protini, na, pili, kila virusi hutumia viumbe vya kigeni - iwe mtu, buibui au mmea - kwa madhumuni ya uzazi wake. Lakini kuna tofauti nyingi katika mpango huu wa jumla.

Kwa mfano, circoviruses vidogo vina jeni mbili au tatu tu, wakati mimiviruses kubwa, ambazo ni kubwa kuliko bakteria fulani, zina mamia ya jeni.

Kwa mfano, kuna bacteriophages ambayo ni sawa na vifaa vya kutua kwenye mwezi - bacteriophages hizi huambukiza bakteria. Na, kwa kweli, siku hizi kila mtu anajua juu ya mipira ya muuaji iliyojaa miiba, picha ambazo sasa zinajulikana kwa uchungu, labda, kwa kila mtu katika nchi yoyote ya ulimwengu. Na virusi pia zina kipengele hiki: kundi moja la virusi huhifadhi genome yao kwa namna ya DNA, wakati mwingine - kwa namna ya RNA.

Kuna hata bacteriophage kwa kutumia alfabeti mbadala ya maumbile, ambayo msingi wa nitrojeni A katika mfumo wa kisheria wa ACGT hubadilishwa na molekuli nyingine iliyoteuliwa na herufi Z [herufi A inasimama kwa msingi wa nitrojeni "adenine", ambayo ni sehemu ya nucleic. asidi (DNA na RNA); ACGT- besi za nitrojeni zinazounda DNA, ambazo ni: A - adenine, C - cytosine, G - guanini, T - thymine, - takriban. tafsiri.].

Virusi vinapatikana kila mahali na vinapiga kelele hivi kwamba vinaweza kutokea hata kama wanasayansi hawazitafuti. Kwa hivyo, kwa mfano, Frederik Schulz hakukusudia kusoma virusi hata kidogo, eneo lake la utafiti wa kisayansi ni mlolongo wa genomes kutoka kwa maji machafu. Kama mwanafunzi aliyehitimu katika Chuo Kikuu cha Vienna, Schultz alitumia metagenomics kupata bakteria mnamo 2015. Kwa mbinu hii, wanasayansi hutenganisha DNA kutoka kwa viumbe mbalimbali, saga vipande vidogo, na kuzipanga. Kisha programu ya kompyuta hukusanya genome za kibinafsi kutoka kwa vipande hivi. Utaratibu huu unakumbusha kukusanya puzzles mia kadhaa mara moja kutoka kwa vipande tofauti vilivyochanganywa na kila mmoja.

Miongoni mwa jenomu za bakteria, Schultz hangeweza kujizuia kugundua sehemu kubwa ya jenomu ya virusi (yaonekana kwa sababu sehemu hii ilikuwa na jeni za bahasha ya virusi), ambayo ilijumuisha jozi za msingi milioni 1.57. Jenomu hii ya virusi iligeuka kuwa kubwa, ilikuwa sehemu ya kundi la virusi, ambao wanachama wao ni virusi vikubwa kwa ukubwa wa genome na kwa vipimo kamili (kawaida nanomita 200 au zaidi kwa kipenyo). Virusi hivi huambukiza amoeba, mwani na protozoa nyingine, na hivyo kuathiri mifumo ikolojia ya majini, pamoja na mifumo ikolojia kwenye ardhi.

Frederick Schultz, ambaye sasa ni mwanabiolojia katika Taasisi ya Pamoja ya Genome ya Idara ya Nishati ya Marekani huko Berkeley, California, aliamua kutafuta virusi vinavyohusiana katika hifadhidata za metagenomic. Mnamo 2020, katika nakala yao, Schultz na wenzake walielezea genomes zaidi ya elfu mbili kutoka kwa kikundi ambacho kina virusi vikubwa. Kumbuka kwamba hapo awali, ni genome 205 tu kama hizo zilijumuishwa kwenye hifadhidata zinazopatikana kwa umma.

Kwa kuongezea, wataalam wa virusi pia walilazimika kutazama ndani ya mwili wa mwanadamu kutafuta spishi mpya. Mtaalamu wa bioinformatics ya virusi Luis Camarillo-Guerrero, pamoja na wafanyakazi wenzake kutoka Taasisi ya Senger huko Hinkston (Uingereza), walichambua metagenomes za matumbo ya binadamu na kuunda hifadhidata iliyo na zaidi ya spishi 140,000 za bakteria. Zaidi ya nusu yao hawakujulikana kwa sayansi.

Utafiti wa pamoja wa wanasayansi, uliochapishwa mnamo Februari, sanjari na matokeo ya wanasayansi wengine kwamba moja ya vikundi vya kawaida vya virusi vinavyoambukiza bakteria ya matumbo ya binadamu ni kikundi kinachojulikana kama crAssphage (iliyopewa jina la programu ya kukusanyika iliyoigundua mnamo 2014). Licha ya wingi wa virusi vinavyowakilishwa katika kundi hili, wanasayansi hawajui kidogo jinsi virusi vya kikundi hiki hushiriki katika microbiome ya binadamu, anasema Camarillo-Guerrero, ambaye sasa anafanya kazi kwa kampuni ya DNA ya Illumina (Illumina iko Cambridge, Uingereza).

Metagenomics imegundua virusi vingi, lakini wakati huo huo, metagenomics hupuuza virusi vingi. Katika metagenomes za kawaida, virusi vya RNA havijafuatana, kwa hiyo mwanabiolojia Colin Hill wa Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Ireland huko Cork, Ireland, na wenzake walizitafuta katika hifadhidata za RNA zinazoitwa metaranscripts.

Wanasayansi kawaida hurejelea data hii wakati wa kusoma jeni katika idadi ya watu, i.e. jeni hizo ambazo hubadilishwa kikamilifu kuwa mjumbe RNA [mjumbe RNA (au mRNA) pia huitwa messenger RNA (mRNA) - takriban. tafsiri.] kushiriki katika utengenezaji wa protini; lakini jenomu za virusi vya RNA pia zinaweza kupatikana huko. Kwa kutumia mbinu za kukokotoa kupata mfuatano kutoka kwa data, timu ilipata jenomu 1,015 za virusi katika metatrancryptomes kutoka kwa sampuli za silt na maji. Shukrani kwa kazi ya wanasayansi, taarifa juu ya virusi inayojulikana imeongezeka kwa kiasi kikubwa baada ya makala moja tu kuonekana.

Shukrani kwa njia hizi, inawezekana kwa ajali kukusanya genomes ambazo hazipo katika asili, lakini ili kuzuia hili, wanasayansi wamejifunza kutumia njia za udhibiti. Lakini kuna udhaifu mwingine pia. Kwa mfano, ni vigumu sana kutenga aina fulani za virusi zenye utofauti mkubwa wa chembe za urithi, kwa kuwa ni vigumu kwa programu za kompyuta kuunganisha mifuatano ya chembe za urithi.

Mbinu mbadala ni kupanga kila jenomu ya virusi kivyake, kama inavyofanywa na mwanabiolojia Manuel Martinez-Garcia wa Chuo Kikuu cha Alicante nchini Uhispania. Baada ya kupitisha maji ya bahari kupitia vichungi, alitenga virusi fulani, akakuza DNA zao na kuendelea na mpangilio.

Baada ya jaribio la kwanza, alipata genome 44. Ilibadilika kuwa mmoja wao ni aina ya moja ya virusi vya kawaida wanaoishi katika bahari. Virusi hii ina tofauti kubwa ya maumbile (yaani, vipande vya maumbile ya chembe zake za virusi ni tofauti sana katika chembe tofauti za virusi) kwamba genome yake haijawahi kuonekana katika utafiti wa metagenomics. Wanasayansi waliiita "37-F6" kwa sababu ya eneo lake kwenye sahani ya maabara. Hata hivyo, Martinez-Garcia alitania, kutokana na uwezo wa genome kujificha mahali pa wazi, ilipaswa kuitwa 007 baada ya wakala mkuu James Bond.

Miti ya familia ya virusi

Virusi kama hivyo vya baharini, kama vile James Bond, havina jina rasmi la Kilatini, kama vile elfu kadhaa za jenomu za virusi zilizogunduliwa katika muongo mmoja uliopita kwa kutumia metagenomics. Mfuatano huu wa jeni ulizua swali gumu kwa ICTV: Je, jenomu moja inatosha kutaja virusi? Hadi 2016, agizo lifuatalo lilikuwepo: ikiwa wanasayansi walipendekeza aina yoyote mpya ya virusi au kikundi cha ushuru kwa ICTV, basi, isipokuwa nadra, ilihitajika kutoa kwa kitamaduni sio tu virusi hivi, bali pia kiumbe mwenyeji. Lakini mnamo 2016, baada ya mjadala mkali, wataalam wa virusi walikubali kwamba genome moja itatosha.

Maombi ya virusi vipya na vikundi vya virusi vilianza kufika. Lakini uhusiano wa mabadiliko kati ya virusi hivi wakati mwingine umebaki wazi. Wataalamu wa virusi kwa kawaida huainisha virusi kulingana na umbo lao (kwa mfano, "ndefu", "nyembamba", "kichwa na mkia") au kulingana na jenomu zao (DNA au RNA, moja au mbili zilizopigwa), lakini mali hizi zinatuambia kwa kushangaza kidogo. kuhusu asili yao ya pamoja. Kwa mfano, virusi vilivyo na jenomu za DNA zenye nyuzi mbili zinaonekana kuwa zilitokea katika angalau hali nne tofauti.

Uainishaji wa awali wa virusi vya ICTV (ambayo ina maana kwamba mti wa virusi na mti wa aina za maisha ya seli zipo tofauti kutoka kwa kila mmoja) ulijumuisha tu hatua za chini za uongozi wa mabadiliko, kuanzia spishi na genera hadi kiwango ambacho, kulingana na uainishaji wa maisha ya seli nyingi, ni sawa na nyani au conifers. Hakukuwa na viwango vya juu vya uongozi wa mabadiliko ya virusi. Na familia nyingi za virusi zilikuwepo kwa kutengwa, bila viungo na aina nyingine za virusi. Kwa hivyo, mnamo 2018, ICTV iliongeza viwango vya juu zaidi ili kuainisha virusi: madarasa, aina na ulimwengu.

Juu kabisa ya uainishaji wa virusi ICTV huweka vikundi vinavyoitwa "realms" (realms), ambazo ni analogi za "domains" kwa aina za maisha ya seli (bakteria, archaea na eukaryotes), i.e. ICTV ilitumia neno tofauti kutofautisha kati ya miti hiyo miwili. (Miaka kadhaa iliyopita, wanasayansi fulani walipendekeza kwamba baadhi ya virusi vinaweza kutoshea kwenye mti wa aina za uhai wa seli; lakini wazo hili halijapata idhini iliyoenea.)

ICTV imeelezea matawi ya mti wa virusi na kupeana virusi vya RNA kwa eneo linaloitwa Riboviria; kwa njia, sehemu ya eneo hili ni virusi vya SARS-CoV-2 na coronaviruses nyingine, ambazo genomes ni RNAs moja-stranded. Lakini basi jamii kubwa ya wataalam wa virusi ilibidi kupendekeza vikundi vya ziada vya ushuru. Ilitukia tu kwamba mwanabiolojia wa mageuzi Eugene Koonin wa Kituo cha Kitaifa cha Taarifa za Bioteknolojia huko Bethesda, Maryland, alikusanya timu ya wanasayansi ili kuja na njia ya kwanza ya kuainisha virusi. Ili kufikia mwisho huu, Kunin aliamua kuchambua jenomu zote za virusi, pamoja na matokeo ya tafiti juu ya protini za virusi.

Walipanga upya eneo la Riboviria na kupendekeza maeneo mengine matatu. Kumekuwa na mabishano juu ya baadhi ya maelezo, Kunin alisema, lakini mnamo 2020 utaratibu huo uliidhinishwa na wanachama wa ICTV bila shida. Mikoa miwili zaidi ilipewa taa ya kijani mnamo 2021, kulingana na Kunin, lakini nne za asili zinaweza kubaki kubwa zaidi. Mwishowe, Kunin anapendekeza, idadi ya maeneo inaweza kuwa juu kama 25.

Nambari hii inathibitisha mashaka ya wanasayansi wengi: virusi hazina babu wa kawaida. "Hakuna mzalishaji mmoja wa virusi vyote," Kunin anasema. "Haipo." Hii ina maana kwamba virusi vimeonekana mara kadhaa katika historia ya maisha duniani. Kwa hivyo, hatuna sababu ya kusema kwamba virusi haziwezi kuonekana tena. "Virusi vipya vinaonekana mara kwa mara," anasema mtaalamu wa virusi Mart Krupovic wa Institut Pasteur huko Paris, ambaye amehusika katika ufanyaji maamuzi wa ICTV na kazi ya utafiti ya kundi la Kunin kuhusu uwekaji mifumo.

Wanasaikolojia wana hypotheses kadhaa kuhusu sababu za ulimwengu. Labda ulimwengu ulitoka kwa chembe huru za urithi mwanzoni mwa maisha kwenye sayari ya Dunia, hata kabla ya seli kutengenezwa. Au labda waliacha seli nzima, "zilitoroka" kutoka kwao, na kuacha mifumo mingi ya seli ili kudumisha uwepo wao kwa kiwango cha chini. Kunin na Krupovich wanapendelea nadharia ya mseto, kulingana na ambayo vitu hivi vya msingi vya maumbile "viliiba" nyenzo za maumbile kutoka kwa seli ili kuunda chembe za virusi. Kwa kuwa kuna dhana nyingi kuhusu asili ya virusi, inawezekana kabisa kwamba kuna njia nyingi za kuonekana kwao, anasema mtaalamu wa virusi Jens Kuhn, ambaye alifanya kazi katika kamati ya ICTV juu ya pendekezo la utaratibu mpya wa virusi.

Licha ya ukweli kwamba miti ya virusi na seli ni tofauti, matawi yao sio tu kugusa, bali pia kubadilishana jeni. Kwa hivyo virusi vinapaswa kuainishwa wapi - hai au isiyo hai? Jibu linategemea jinsi unavyofafanua "hai". Wanasayansi wengi hawachukulii virusi kuwa kiumbe hai, wakati wengine hawakubaliani. "Mimi huwa naamini kuwa wako hai," anasema mwanasayansi wa bioinformatics Hiroyuki Ogata, ambaye anatafiti virusi katika Chuo Kikuu cha Kyoto nchini Japani. "Zinabadilika, zina chembe za urithi zilizoundwa na DNA na RNA. Na ni jambo muhimu sana katika mageuzi ya viumbe vyote vilivyo hai."

Uainishaji wa sasa unakubaliwa sana na unawakilisha jaribio la kwanza la kujumlisha aina mbalimbali za virusi, ingawa baadhi ya wataalamu wa virusi wanaamini kuwa si sahihi kwa kiasi fulani. Familia kadhaa za virusi bado hazina uhusiano na ulimwengu wowote. "Habari njema ni kwamba tunajaribu kuweka angalau utaratibu fulani katika fujo hili," anaongeza mwanabiolojia Manuel Martinez-Garcia.

Walibadilisha ulimwengu

Jumla ya virusi wanaoishi duniani ni sawa na nyangumi milioni 75 za bluu. Wanasayansi wana uhakika kwamba virusi huathiri mtandao wa chakula, mazingira na hata angahewa ya sayari yetu. Kulingana na mtaalamu wa virusi vya mazingira Matthew Sullivan wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Ohio huko Columbus, wanasayansi wanazidi kugundua aina mpya za virusi, na watafiti "kugundua njia ambazo hazikujulikana hapo awali ambazo virusi vina athari ya moja kwa moja kwenye mifumo ikolojia." Wanasayansi wanajaribu kutathmini mfiduo huu wa virusi.

"Kwa sasa hatuna maelezo yoyote rahisi kwa matukio yanayotokea," anasema Hiroyuki Ogata.

Katika bahari ya dunia, virusi vinaweza kuacha vijiumbe-viumbe vyao, na kutoa kaboni, ambayo itarejeshwa na viumbe wengine wanaokula ndani ya vijidudu hawa na kutoa dioksidi kaboni. Lakini hivi majuzi zaidi, wanasayansi pia wamefikia hitimisho kwamba chembe zinazopasuka mara nyingi hujikunja na kuzama chini ya bahari ya dunia, zikifunga kaboni kutoka kwenye angahewa.

Kuyeyuka kwa barafu kwenye ardhi ndio chanzo kikuu cha uzalishaji wa kaboni, Matthew Sullivan alisema, na virusi vinaonekana kusaidia kutoa kaboni kutoka kwa vijidudu katika mazingira haya. Mnamo mwaka wa 2018, Sullivan na wenzake walielezea genomes za virusi 1,907 na vipande vyake vilivyokusanywa wakati wa kuyeyuka kwa permafrost huko Uswidi, pamoja na jeni za protini ambazo zinaweza kuathiri kwa njia fulani mchakato wa kuoza kwa misombo ya kaboni na, ikiwezekana, mchakato wa mabadiliko yao kuwa gesi chafu..

Virusi vinaweza kuathiri viumbe vingine pia (kwa mfano, kuchanganya jenomu zao). Kwa mfano, virusi hubeba chembe za urithi za ukinzani wa viuavijasumu kutoka kwa bakteria moja hadi nyingine, na aina zinazokinza dawa huenda hatimaye zikashinda. Kulingana na Luis Camarillo-Guerrero, baada ya muda, uhamisho huo wa jeni unaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mabadiliko katika idadi fulani ya watu - na si tu katika bakteria. Kwa hiyo, kulingana na makadirio fulani, 8% ya DNA ya binadamu ni ya asili ya virusi. Kwa hiyo, kwa mfano, ilikuwa kutoka kwa virusi kwamba babu zetu wa mamalia walipokea jeni muhimu kwa ajili ya maendeleo ya placenta.

Wanasayansi watahitaji zaidi ya jenomu zao kutatua maswali mengi kuhusu tabia ya virusi. Pia ni muhimu kupata majeshi ya virusi. Katika kesi hii, kidokezo kinaweza kuhifadhiwa katika virusi yenyewe: virusi, kwa mfano, inaweza kuwa na kipande kinachojulikana cha nyenzo za maumbile ya mwenyeji katika genome yake mwenyewe.

Mwanabiolojia Manuel Martinez-Garcia na wenzake wametumia genomics ya seli moja kutambua vijiumbe vyenye virusi vya 37-F6 vilivyogunduliwa hivi majuzi. Kiumbe mwenyeji wa virusi hivi ni bakteria Pelagibacter, ambayo ni mojawapo ya viumbe vya baharini vilivyoenea na tofauti. Katika baadhi ya maeneo ya bahari ya dunia, Pelagibacter akaunti kwa karibu nusu ya seli zote zinazoishi katika maji yake. Ikiwa virusi vya 37-F6 vilitoweka ghafla, Martinez-Garcia anaendelea, maisha ya viumbe vya majini yangevunjwa sana.

Wanasayansi wanahitaji kujua jinsi inavyobadilisha mwenyeji wake kupata picha kamili ya athari za virusi fulani, anaelezea mwanaikolojia wa mageuzi Alexandra Worden wa Kituo cha Sayansi ya Bahari. Helmholtz (GEOMAR) huko Kiel, Ujerumani. Warden anachunguza virusi vikubwa vinavyobeba jeni za protini ya umeme inayoitwa rhodopsin.

Kimsingi, jeni hizi pia zinaweza kuwa muhimu kwa viumbe mwenyeji, kwa mfano, kwa madhumuni kama vile kuhamisha nishati au kupitisha ishara, lakini ukweli huu bado haujathibitishwa. Ili kujua nini kinatokea kwa jeni la rhodopsin, Alexandra Vorden anapanga kukuza kiumbe mwenyeji (mwenyeji) pamoja na virusi ili kusoma utaratibu wa utendaji wa jozi hii (virusi mwenyeji), iliyounganishwa kuwa ngumu moja. - "virocell".

"Ni kupitia baiolojia ya seli pekee ambapo unaweza kujua jukumu la kweli la jambo hili ni na jinsi gani linaathiri mzunguko wa kaboni," anaongeza Warden.

Akiwa nyumbani kwake huko Florida, Maya Brightbart hakukuza virusi vilivyotengwa na buibui Gasteracantha cancriformis, lakini aliweza kujifunza jambo moja au mawili kuwahusu. Virusi viwili ambavyo havikujulikana vilivyopatikana kwenye buibui hawa ni vya kikundi ambacho Brightbart amekielezea kuwa "cha kustaajabisha" - na yote kwa sababu ya chembe zao ndogo za jenomu: cha kwanza kinasimba jeni kwa koti la protini, cha pili - jeni la protini ya kurudia.

Kwa kuwa moja ya virusi hivi iko kwenye mwili wa buibui tu, lakini sio kwenye miguu yake, Brightbart anaamini kwamba kwa kweli kazi yake ni kuambukiza mawindo, ambayo baadaye huliwa na buibui. Virusi vya pili vinaweza kupatikana katika maeneo mbalimbali ya mwili wa buibui - katika clutch ya mayai na watoto - hivyo Brightbart anaamini kwamba virusi hivi hupitishwa kutoka kwa mzazi hadi kwa watoto. Kulingana na Brightbart, virusi hivi havina madhara kwa buibui.

Kwa hivyo virusi "ndio rahisi kupata," anasema Maya Brightbart. Ni ngumu zaidi kuamua utaratibu ambao virusi huathiri mzunguko wa maisha na ikolojia ya kiumbe mwenyeji. Lakini kwanza, wataalam wa virusi lazima wajibu moja ya maswali magumu zaidi, Brightbart anatukumbusha: "Tunawezaje kujua ni ipi ya kuchunguza mwanzoni?"