Содержание
Вирусы обычно хранят свою генетическую информацию, закодированную в молекулах ДНК или РНК - либо одну, либо другую, но не обе. Однако в апреле 2012 года ученые из Портлендского государственного университета обнаружили необычный вирус с геномом, состоящим из РНК и ДНК. Никто не знает, является ли это странным, единичным явлением, или есть ли другие подобные вирусы там.
ДНК против РНК
Практически все живые организмы несут наследственную информацию, закодированную в молекулах ДНК. Вирусы - необычное исключение. Следует признать, что многие биологи не считают вирусы формой «жизни», поскольку они не могут размножаться самостоятельно. В то время как у многих вирусов действительно есть геномы ДНК, у других как ВИЧ и грипп есть геномы, сделанные из РНК вместо этого. РНК и ДНК очень похожи: оба состоят из цепей химических единиц, скрепленных друг с другом особым типом химической связи, называемой фосфодиэфирной связью. Однако есть два важных различия между РНК и ДНК. РНК включает химическую единицу, не обнаруженную в ДНК, которая называется урацил. Кроме того, химические единицы в РНК имеют один дополнительный атом кислорода, присоединенный к сахарной части каждой единицы. Эта разница делает РНК более нестабильной и более склонной к разрушению.
Гибридный ДНК-РНК Геном
Ученые долго думали, что вирусные геномы могут быть сделаны из ДНК или РНК, но не из обоих. Однако в апреле 2012 года ученые из государственного университета Портленда в штате Орегон объявили об обнаружении вируса, который они назвали гибридом РНК-ДНК или RDHV, в водах озера Бойлинг-Спрингс в вулканическом национальном парке Лассен. Геном этого вируса состоит из ДНК, но один из генов в этом геноме чрезвычайно похож на гены, обнаруживаемые только в РНК-вирусах, что убедительно свидетельствует о том, что в какой-то момент в прошлом этот вирус имел гибридный геном, состоящий из обоих ДНК и РНК. Вирус был обнаружен в воде озера через проточную воду через фильтр для захвата вирусов для секвенирования ДНК, поэтому ученые не знают, что он делает или какой тип организма он заражает, насколько распространен вирус или может ли он выжить в других средах , В настоящее время RDHV является единственным известным примером РНК-вируса, образующего гибрид с ДНК-вирусом.
происхождения
Есть два способа, которыми ген РНК-вируса мог бы стать частью генома ДНК-вируса. РНК-вирус и ДНК-вирус могли заразить одну и ту же клетку одновременно; если один из генов РНК был преобразован или переведен в ДНК, полученная ДНК могла бы быть смешана с вирусным геномом ДНК, создавая таким образом гибрид. Альтернативно, цепь ДНК и цепь РНК могли бы быть склеены вместе в клетке, зараженной обоими типами вирусов. Основываясь на том, что мы знаем прямо сейчас, ученые не могут точно сказать, какой из этих двух сценариев породил гибрид в Кипящем озере. Они также не знают, будет ли этот тип гибрида иметь преимущество перед конкурентами.
Последствия
В мировом океане существует огромное количество вирусов, большинство из которых заражают бактерии. Средний миллилитр морской воды содержит приблизительно несколько миллионов вирусов. Подавляющее большинство океанических вирусов не было названо, выделено или идентифицировано, хотя ученые собрали данные о последовательности ДНК для тысяч пока неопознанных океанических вирусов в рамках проекта, названного Global Ocean Survey. Ученые из штата Портленд попытались найти в данных Глобальной службы океанических исследований последовательности, сходные с данными в RDHV, чтобы определить, не существует ли там других гибридных вирусов РНК-ДНК, и обнаружили несколько совпадающих последовательностей, все из которых еще не идентифицированы. Эта дразнящая подсказка предполагает, что где-то в Мировом океане могут быть другие гибридные вирусы РНК-ДНК. Хотя ученые, занимающиеся изучением вирусов, не ищут специально гибриды РНК-ДНК, они пытаются узнать больше об удивительном разнообразии вирусов, встречающихся в природе, и по мере того, как это исследование становится возможным, они могут найти другие подобные гибриды в других местах.