Peste 5.000 de virusuri necunoscute până acum au fost descoperite. Unde se ascundeau?

O analiză a materialului genetic din oceane a identificat mii de virusuri ARN necunoscute anterior și a dublat numărul grupurilor biologice de virusuri care există pe planeta noastră, indică un nou studiu.

Virusurile ARN sunt cunoscute pentru bolile pe care le provoacă la oameni, de la răceala comună, la COVID-19. De asemenea, infectează plantele și animalele importante pentru oameni.

• De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
• Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?

Virusurile își poartă informația genetică în ARN, mai degrabă decât în ADN. În plus, evoluează mult mai rapid decât virusurile din ADN. În timp ce oamenii de știință au catalogat sute de mii de virusuri ADN în ecosistemele lor naturale, au fost relativ puțin studiate.

Totuși, spre deosebire de oameni și de alte organisme compuse din celule, virusurilor le lipsesc porțiuni scurte și unice de ADN care ar putea acționa ca ceea ce cercetătorii numesc un cod de bare genetic. Fără acest cod de bare, încercarea de a distinge diferite specii de virus în mediul natural poate fi o provocare.

Virusurile ARN și bolile pe care le provoacă

Pentru a ocoli această limitare, cercetătorii au identificat gena care codifică o anumită proteină care permite unui virus să își reproducă materialul genetic. Aceasta este singura proteină pe care o au în comun toate virusurile ARN, deoarece joacă un rol esențial în modul în care se propagă.

Cu toate acestea, fiecare virus ARN prezintă mici diferențe în gena care codifică proteina care poate ajuta la distingerea unui tip de virus de altul.

Astfel, echipa a analizat o bază de date globală de secvențe de ARN din plancton, colectate în timpul proiectului global de cercetare Tara Oceans Expeditions, care a durat patru ani. Planctonul este orice organism acvatic care are dimensiuni reduse pentru a înota împotriva curentului.

Acestea reprezintă o parte vitală a rețelelor trofice oceanice și sunt gazde comune pentru virusurile cu ARN. Screeningul a identificat în cele din urmă peste 44.000 de gene care codifică proteina virusului.

Au fost identificate 5.504 de virusuri noi

Următoarea provocare a constat în determinarea legăturilor evolutive dintre aceste gene. Cu cât erau mai asemănătoare două gene, cu atât era mai probabil ca virusurile cu acele gene să fie strâns înrudite.

Deoarece aceste secvențe evoluaseră cu atât de mult timp în urmă, semnele genetice care indicau unde se puteau desprinde noile virusuri dintr-un strămoș comun se pierduseră în timp.

Cu toate acestea, o formă de inteligență artificială, numită învățare automată, a permis organizarea acestor secvențe. Au fost identificate în total 5.504 de noi virusuri marine cu ARN și s-a dublat numărul de virusuri cu ARN cunoscute, de la cinci la zece.

Cartografierea acestor noi secvențe din punct de vedere geografic a arătat că o parte au fost deosebit de abundente în regiuni oceanice vaste, cu preferințe regionale fie în apele temperate și tropicale, fie în Oceanul Arctic.

Noi indicii despre istoria evolutivă a virusurilor

Aceste noi secvențe îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine nu numai istoria evolutivă a virusurilor ARN, ci și evoluția vieții timpurii pe Pământ, potrivit ScienceAlert.

În ciuda identificării atâtor virusuri ARN noi, rămâne o provocare stabilirea cu exactitate a organismelor infectate de acestea.

De asemenea, cercetătorii sunt în prezent limitați în mare parte la fragmente de genomuri incomplete de virusuri ARN, parțial din cauza complexității lor genetice și a limitărilor tehnologice.

Următorii pași constau în depistarea tipurilor de gene care ar putea lipsi și modul în care s-au schimbat acestea în timp. Descoperirea acestor gene ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine modul în care funcționează aceste virusuri.

Rezultatele studiului au fost publicate în Science.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ce se întâmplă pe „Insula Ciumei”, locul în care se află cele mai mortale virusuri din lume?

Virusul Ebola se poate ascunde în creier timp de ani de zile, indică un nou studiu

Un nou vaccin ucide virusul HIV din maimuțe, cercetătorii planifică teste pe oameni

Cercetătorii au reprogramat o bacterie să fie imună la virusuri. „Era de neconceput în urmă cu zece ani”