Zawartość
Wirusy zazwyczaj przechowują swoją informację genetyczną zakodowaną w cząsteczkach DNA lub RNA - jednego lub drugiego, ale nie obu. Jednak w kwietniu 2012 r. Naukowcy z Portland State University odkryli niezwykłego wirusa z genomem wykonanym zarówno z RNA, jak i DNA. Nikt nie wie, czy jest to dziwne, pojedyncze wystąpienie, czy też istnieją inne podobne wirusy.
DNA vs. RNA
Praktycznie wszystkie żywe organizmy niosą dziedziczną informację zakodowaną w cząsteczkach DNA. Wirusy są niezwykłym wyjątkiem. Trzeba przyznać, że wielu biologów nie uważa wirusów za formę „życia”, ponieważ same nie mogą się rozmnażać. Podczas gdy wiele wirusów ma genomy DNA, inne jak HIV i grypa zamiast tego mają genomy wykonane z RNA. RNA i DNA są bardzo podobne: oba są zbudowane z łańcuchów jednostek chemicznych spiętych razem za pomocą określonego rodzaju wiązania chemicznego zwanego wiązaniem fosfodiestrowym. Istnieją jednak dwie ważne różnice między RNA i DNA. RNA obejmuje jednostkę chemiczną nie występującą w DNA o nazwie uracyl. Ponadto jednostki chemiczne w RNA mają jeden dodatkowy atom tlenu przyłączony do części cukrowej każdej jednostki. Ta różnica sprawia, że RNA jest bardziej niestabilny i bardziej podatny na rozkład.
Hybrydowy genom DNA-RNA
Naukowcy od dawna sądzą, że genomy wirusowe można wytwarzać z DNA lub RNA, ale nie z obu. Jednak w kwietniu 2012 r. Naukowcy z Portland State University w Oregonie ogłosili odkrycie wirusa, który nazwali hybrydowym wirusem RNA-DNA lub RDHV w wodach jeziora Boiling Springs w wulkanicznym parku narodowym Lassen. Genom tego wirusa składa się z DNA, ale jeden z genów w tym genomie jest niezwykle podobny do genów występujących tylko w wirusach RNA, co zdecydowanie sugeruje, że w pewnym momencie w przeszłości ten wirus miał hybrydowy genom złożony z obu DNA i RNA. Wirus został znaleziony w wodzie jeziora poprzez przepływ wody przez filtr w celu wychwytywania wirusów w celu sekwencjonowania DNA, więc naukowcy nie wiedzą, co robi ani jaki organizm infekuje, jak duża jest liczba wirusów lub czy może przetrwać w innych środowiskach . W chwili obecnej RDHV jest jedynym znanym przypadkiem wirusa RNA tworzącego hybrydę z wirusem DNA.
Początki
Istnieją dwa sposoby, aby gen z wirusa RNA mógł stać się częścią genomu wirusa DNA. Wirus RNA i wirus DNA mógł zarazić tę samą komórkę w tym samym czasie; jeśli jeden z genów RNA został przekształcony lub poddany translacji na DNA, powstały DNA mógł zostać zmieszany z genomem wirusowym DNA, tworząc hybrydę. Alternatywnie, nić DNA i nić RNA mogłyby zostać sklejone razem w komórce zainfekowanej obydwoma rodzajami wirusów. Na podstawie tego, co wiemy obecnie, naukowcy nie mogą na pewno powiedzieć, który z tych dwóch scenariuszy doprowadził do powstania hybrydy w Boiling Lake. Nie wiedzą też, czy ten rodzaj hybrydy miałby jakąkolwiek przewagę nad konkurencją.
Implikacje
W oceanach na świecie istnieje ogromna liczba wirusów, z których większość infekuje bakterie. Średni mililitr wody morskiej zawiera około kilku milionów wirusów. Ogromna większość wirusów oceanicznych nie została nazwana, wyizolowana ani zidentyfikowana, chociaż naukowcy zebrali dane o sekwencji DNA dla tysięcy jeszcze niezidentyfikowanych wirusów oceanicznych w ramach projektu o nazwie Global Ocean Survey. Naukowcy ze stanu Portland próbowali przeszukać dane Global Ocean Survey pod kątem sekwencji podobnych do tych w RDHV, aby ustalić, czy mogą tam być inne hybrydowe wirusy RNA-DNA, i znaleźli kilka pasujących sekwencji, wszystkie z dotychczas niezidentyfikowanych wirusów. Ta kusząca wskazówka sugeruje, że gdzieś w oceanach świata mogą istnieć inne wirusy hybrydowe RNA-DNA. Chociaż naukowcy badający wirusy nie szukają specjalnie hybryd RNA-DNA, starają się dowiedzieć więcej o oszałamiającej różnorodności wirusów występujących w naturze, a w miarę postępu badań możliwe jest znalezienie innych podobnych hybryd gdzie indziej.