Вирус судлалын нээлтүүд биологийг өөрчилж чадна

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Вирус бол өчүүхэн боловч "гайхалтай хүчирхэг амьтад" бөгөөд тэдэнгүйгээр бид оршин тогтнох боломжгүй юм. Тэдний манай гаригт үзүүлэх нөлөөг үгүйсгэх аргагүй. Тэдгээрийг олоход хялбар байдаг тул эрдэмтэд урьд өмнө мэдэгдээгүй вирусын төрлүүдийг үргэлжлүүлэн илрүүлсээр байна. Гэхдээ бид тэдний талаар хэр их мэддэг вэ? Бид алийг нь эхлээд шалгахаа яаж мэдэх вэ?

SARS-CoV-2 коронавирус нь манай гариг дээр амьдардаг хэдэн сая вирусын зөвхөн нэг нь юм. Эрдэмтэд олон шинэ төрлийг хурдан илрүүлж байна.

Майя Брейтбарт Африкийн морин шоргоолж, Антарктидын далайн хав, Улаан тэнгист шинэ вирус хайжээ. Гэвч үнэн хэрэгтээ юу ч олохын тулд Флорида дахь гэрийнхээ цэцэрлэгийг үзэх хэрэгтэй болсон. Тэнд, усан сангийн эргэн тойронд та Gasteracantha cancriformis төрлийн бөмбөрцөг хэлбэртэй аалзнуудыг олж болно.

Тэдгээр нь тод өнгөтэй, бөөрөнхий цагаан биетэй бөгөөд дээр нь хар толбо, зургаан час улаан өргөс тод харагддаг нь Дундад зууны үеийн хачирхалтай зэвсэгтэй адил юм. Гэвч эдгээр аалзны бие дотор Майя Брайтбарт гэнэтийн зүйл хүлээж байсан нь шинжлэх ухаанд үл мэдэгдэх Сент дахь Өмнөд Флоридагийн их сургуулийн вирусын экологийн мэргэжилтэн Брайтбарт байв.

2020 оноос хойш жирийн иргэд бид бүгдийн мэддэг онцгой аюултай нэг л вирусын талаар санаа зовсоныг та бүхэн мэдэж байгаа, гэхдээ өөр олон вирус илрээгүй байна. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар 10 орчим³¹өөр өөр вирусын тоосонцор нь ажиглагдаж буй орчлон дахь оддын тооноос арван тэрбум дахин их юм.

Экосистем болон бие даасан организмууд вирусээс хамаардаг нь одоо тодорхой болсон. Вирусууд нь өчүүхэн боловч гайхалтай хүчирхэг амьтад бөгөөд тэдгээр нь олон сая жилийн туршид хувьслын хөгжлийг хурдасгаж, тэдний тусламжтайгаар генийг эзэн организмын хооронд шилжүүлсэн. Дэлхийн далайд амьдардаг вирусууд бичил биетнийг задалж, тэдгээрийн агуулгыг усан орчинд хаяж, хүнсний сүлжээг шим тэжээлээр баяжуулдаг. Канадын Ванкувер дахь Бритиш Колумбын их сургуулийн вирус судлаач Кертис Саттл "Вирус байхгүй бол бид амьд үлдэхгүй байсан" гэж хэлэв.

Олон улсын вирусын ангилал зүйн хороо (ICTV) одоогоор дэлхий дээр 9,110 тусдаа төрлийн вирус байдгийг тогтоосон боловч энэ нь тэдний нийт вирусын өчүүхэн хэсэг нь гэдэг нь ойлгомжтой. Энэ нь өнгөрсөн хугацаанд вирусын албан ёсны ангилалд эрдэмтэд вирусыг эзэн организм эсвэл түүний эсүүдэд тариалах шаардлагатай байсантай холбоотой юм; Энэ үйл явц нь цаг хугацаа их шаарддаг бөгөөд заримдаа бодитой бус төвөгтэй мэт санагддаг.

Хоёрдахь шалтгаан нь шинжлэх ухааны судалгааны явцад хүн эсвэл бусад амьд организмд өвчин үүсгэдэг вирусыг олоход онцгой анхаарал хандуулсан бөгөөд энэ нь хүний хувьд тодорхой үнэ цэнэтэй, тухайлбал фермийн мал, тариалангийн асуудал юм.

Гэсэн хэдий ч Ковид-19 тахал бидэнд сануулсан шиг нэг эзэн организмаас нөгөөд дамжих вирусыг судлах нь чухал бөгөөд энэ нь хүн төрөлхтөн, түүнчлэн гэрийн тэжээвэр амьтан, газар тариаланд яг аюул учруулж байна.

Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд илрүүлэх технологи сайжирсан, мөн шинэ төрлийн вирусыг тодорхойлох журамд сүүлийн үед өөрчлөлт орсонтой холбоотойгоор мэдэгдэж буй вирусын тоо огцом өсч, вирусыг тариалах шаардлагагүйгээр илрүүлэх боломжтой болсон. эзэн организм.

Хамгийн түгээмэл аргуудын нэг бол метагеномик юм. Энэ нь эрдэмтэд хүрээлэн буй орчноос геномын дээжийг тариалах шаардлагагүйгээр цуглуулах боломжийг олгодог. Вирусын дараалал гэх мэт шинэ технологиуд нь вирусын нэрсийг жагсаалтад нэмж оруулсан бөгөөд зарим нь гайхмаар өргөн тархсан боловч эрдэмтдээс нуугдмал хэвээр байна.

Майя Брайтбарт "Одоо ийм төрлийн судалгаа хийх сайхан цаг боллоо" гэж хэлэв. - Одоо олон талаараа виром [виром - бие даасан организмын онцлог шинж чанартай бүх вирусын цуглуулга - ойролцоогоор Орч.] ".

Зөвхөн 2020 онд ICTV албан ёсны вирусын жагсаалтдаа 1,044 шинэ зүйл нэмсэн бөгөөд одоог хүртэл нэр нь тодорхойгүй байгаа мянга мянган вирусууд тайлбарыг хүлээж байна. Ийм олон төрлийн геномууд гарч ирсэн нь вирус судлаачдыг вирусыг хэрхэн ангилах талаар дахин бодоход түлхэц болж, тэдгээрийн хувьслын үйл явцыг тодруулахад тусалсан. Вирус нь нэг эх сурвалжаас гаралтай биш, олон удаа тохиолдсон гэсэн баттай нотолгоо байдаг.

Мэрилэнд мужийн Форт Детрик дэх АНУ-ын Харшил, халдварт өвчний үндэсний хүрээлэнгийн (NIAID) вирус судлаач Йенс Кун хэлэхдээ, дэлхийн вирусын нийгэмлэгийн жинхэнэ хэмжээ бараг тодорхойгүй байна: "Бид үнэхээр ийм зүйл болж байгааг мэдэхгүй байна."

Хаа сайгүй, хаа сайгүй

Аливаа вирус нь хоёр шинж чанартай байдаг: нэгдүгээрт, вирус тус бүрийн геном нь уургийн бүрхэвчээр бүрхэгдсэн байдаг, хоёрдугаарт, вирус тус бүр нь үржихийн тулд хүн, аалз, ургамал гэх мэт гадны биетийг ашигладаг. Гэхдээ энэ ерөнхий схемд тоо томшгүй олон өөрчлөлтүүд байдаг.

Жишээлбэл, жижиг цирковирусууд нь хоёроос гурван гентэй байдаг бол зарим бактериас том хэмжээтэй мимивирусууд хэдэн зуун гентэй байдаг.

Жишээлбэл, саран дээр буух төхөөрөмжтэй зарим талаараа төстэй бактериофагууд байдаг - эдгээр бактериофагууд нь бактериудад халдварладаг. Мэдээжийн хэрэг, өнөө үед өргөсөөр бүрхэгдсэн алуурчин бөмбөгнүүдийн талаар хүн бүр мэддэг бөгөөд эдгээрийн дүрс нь одоо дэлхийн аль ч орны хүн бүрт танил болсон байж магадгүй юм. Вирус нь бас ийм шинж чанартай байдаг: нэг бүлэг вирус нь геномоо ДНХ хэлбэрээр хадгалдаг бол нөгөө нь РНХ хэлбэрээр хадгалагддаг.

ACGT-ийн каноник систем дэх азотын суурь А-г Z үсгээр тэмдэглэсэн өөр молекулаар сольсон өөр генетикийн цагаан толгойг ашигладаг бактериофаг хүртэл байдаг [А үсэг нь нуклейн хэсэг болох азотын суурь "аденин" гэсэн үг юм. хүчил (ДНХ ба РНХ); ACGT- ДНХ-ийг бүрдүүлдэг азотын суурь, тухайлбал: А - аденин, С - цитозин, G - гуанин, Т - тимин, - ойролцоогоор. орчуулга.].

Вирус нь хаа сайгүй байдаг бөгөөд эрдэмтэд хайгаагүй байсан ч гарч ирдэг. Жишээлбэл, Фредерик Шульц вирусыг огт судлах бодолгүй байсан бөгөөд түүний шинжлэх ухааны судалгааны чиглэл бол бохир усны геномын дараалал юм. Венийн их сургуулийн төгсөх курсын оюутан байхдаа Шульц 2015 онд бактерийг илрүүлэхийн тулд метагеномикийг ашигласан. Энэ аргын тусламжтайгаар эрдэмтэд олон төрлийн организмаас ДНХ-г тусгаарлаж, жижиг хэсгүүдэд хувааж, дарааллаар нь ангилдаг. Дараа нь компьютерийн програм нь эдгээр хэсгүүдээс геномуудыг нэгтгэдэг. Энэ процедур нь бие биентэйгээ холилдсон тусдаа хэсгүүдээс нэг дор хэдэн зуун оньсого цуглуулахыг санагдуулдаг.

Бактерийн геномуудын дотроос Шульц вирусын геномын асар том хэсгийг (энэ хэсэг нь вирусын бүрхүүлийн гентэй байсан болохоор) анзаарахгүй байж чадсангүй, үүнд 1.57 сая үндсэн хос багтсан байна. Энэхүү вирусын геном нь геномын хэмжээ болон үнэмлэхүй хэмжээтэй (ихэвчлэн 200 нанометр ба түүнээс дээш диаметртэй) аварга том вирусууд болох вирусын бүлгийн нэг хэсэг болсон. Энэ вирус нь амеба, замаг болон бусад эгэл биетийг халдварладаг бөгөөд ингэснээр усны экосистем, түүнчлэн хуурай газрын экосистемд нөлөөлдөг.

Калифорниа мужийн Беркли дэх АНУ-ын Эрчим хүчний яамны хамтарсан Геномын хүрээлэнгийн микробиологич Фредерик Шульц метагеномын мэдээллийн сангаас холбогдох вирусуудыг хайхаар шийджээ. 2020 онд Шульц болон түүний хамтрагчид өөрсдийн нийтлэлдээ аварга том вирус агуулсан бүлгийн хоёр мянга гаруй геномыг тодорхойлсон. Өмнө нь олон нийтэд нээлттэй мэдээллийн санд ийм төрлийн ердөө 205 геном орсон байсныг сануулъя.

Нэмж дурдахад вирус судлаачид шинэ зүйл хайхын тулд хүний биеийн доторх байдлыг судлах шаардлагатай болсон. Вирусын биоинформатикийн мэргэжилтэн Луис Камарилло-Гуэрреро, Хинкстон (Их Британи) дахь Сенгер институтын хамт олонтой хамтран хүний гэдэсний метагеномуудад дүн шинжилгээ хийж, 140,000 гаруй бактериофагийн төрөл зүйлийг агуулсан мэдээллийн санг бий болгосон. Тэдний талаас илүү хувь нь шинжлэх ухаанд үл мэдэгдэх хүмүүс байв.

Хоёрдугаар сард нийтлэгдсэн эрдэмтдийн хамтарсан судалгаа нь хүний гэдэсний бактерийг халдварладаг хамгийн түгээмэл вирусуудын нэг нь crAssphage (2014 онд нээсэн хөндлөн ассемблер программын нэрээр нэрлэгдсэн) бүлэг юм гэсэн бусад эрдэмтдийн дүгнэлттэй давхцсан байна.. Энэ бүлэгт олон тооны вирус байдаг ч эрдэмтэд энэ бүлгийн вирус хүний микробиомд хэрхэн оролцдог талаар бага мэддэг гэж одоо ДНХ-ийн дараалал тогтоох Illumina компанид ажилладаг Камарилло-Гуэрреро (Иллумина нь Их Британийн Кембридж хотод байрладаг) хэлэв.

Метагеномик нь олон вирусыг нээсэн боловч метагеномик нь олон вирусыг үл тоомсорлодог. Ердийн метагеномуудад РНХ-ийн вирусууд дараалалд ордоггүй тул Ирландын Корк дахь Ирландын үндэсний их сургуулийн микробиологич Колин Хилл болон түүний хамтран ажиллагсад метатранскрипт гэж нэрлэгддэг РНХ-ийн мэдээллийн сангаас тэдгээрийг хайсан.

Эрдэмтэд популяцийн генийг судлахдаа ихэвчлэн энэ өгөгдлийг иш татдаг. элч РНХ-д идэвхтэй хувирдаг генүүдийг [элч РНХ (эсвэл мРНХ) мөн элч РНХ (мРНХ) гэж нэрлэдэг - ойролцоогоор. орчуулга.] уураг үйлдвэрлэхэд оролцдог; гэхдээ РНХ вирүсийн геномыг бас тэндээс олж болно. Тооцооллын техникийг ашиглан өгөгдлөөс дарааллыг гаргаж авахын тулд баг лаг шавар, усны дээжээс метатранкриптомуудаас 1015 вирусын геномыг илрүүлжээ. Эрдэмтдийн ажлын ачаар зөвхөн нэг нийтлэл гарсны дараа мэдэгдэж буй вирусын талаарх мэдээлэл ихээхэн нэмэгдсэн.

Эдгээр аргуудын ачаар байгальд байхгүй геномыг санамсаргүйгээр цуглуулах боломжтой ч үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд эрдэмтэд хяналтын аргыг хэрэглэж сурсан байна. Гэхдээ бусад сул талууд бас бий. Жишээлбэл, генийн олон янз байдал бүхий зарим төрлийн вирусыг тусгаарлах нь маш хэцүү байдаг, учир нь компьютерийн программууд өөр өөр генийн дарааллыг нэгтгэхэд хэцүү байдаг.

Испанийн Аликанте их сургуулийн микробиологич Мануэль Мартинез-Гарсиагийн хийсэн шиг вирусын геном бүрийг тус тусад нь эрэмбэлэх нь өөр арга юм. Далайн усыг шүүлтүүрээр дамжуулсны дараа тэрээр тодорхой вирусуудыг ялгаж, ДНХ-ийг нь олшруулж, дарааллаар нь үргэлжлүүлэв.

Эхний оролдлогын дараа тэрээр 44 геном олсон байна. Тэдний нэг нь далайд амьдардаг хамгийн түгээмэл вирусын нэг төрөл болох нь тогтоогдсон. Энэ вирус нь маш их генетикийн олон янз байдалтай (өөрөөр хэлбэл, вирусын тоосонцоруудын генетикийн хэлтэрхийнүүд нь өөр өөр вирусын тоосонцоруудад маш өөр байдаг) тул түүний геном нь метагеномикийн судалгаанд хэзээ ч гарч байгаагүй. Эрдэмтэд үүнийг лабораторийн таваг дээр байрлуулсан тул "37-F6" гэж нэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч Мартинез-Гарсиа хошигнож, геном нь нүдэнд харагдахуйц нуугдах чадварыг харгалзан түүнийг супер агент Жеймс Бондын нэрээр 007 гэж нэрлэх ёстой байв.

Вирусын гэр бүлийн мод

Жеймс Бонд шиг нууцлагдмал далайн вирусууд нь сүүлийн арван жилийн хугацаанд метагеномикийн тусламжтайгаар илрүүлсэн хэдэн мянган вирусын геномын ихэнх нь албан ёсны Латин нэртэй байдаггүй. Эдгээр геномын дараалал нь ICTV-д хэцүү асуултыг тавьсан: Вирусыг нэрлэхэд нэг геном хангалттай юу? 2016 он хүртэл дараах дараалал байсан: хэрэв эрдэмтэд ICTV-д ямар нэгэн шинэ төрлийн вирус эсвэл ангилал зүйн бүлгийг санал болгосон бол ховор тохиолдлуудыг эс тооцвол зөвхөн энэ вирусыг төдийгүй хүлээн авагч организмыг өсгөвөрлөх шаардлагатай байв. Гэвч 2016 онд ширүүн маргааны дараа вирус судлаачид нэг геном байхад хангалттай гэдэгт санал нэгджээ.

Шинэ вирус, бүлгийн вирусын програмууд ирж эхлэв. Гэхдээ эдгээр вирусуудын хоорондын хувьслын харилцаа заримдаа тодорхойгүй хэвээр байна. Вирус судлаачид вирусыг хэлбэр дүрсээр нь (жишээлбэл, "урт", "нимгэн", "толгой, сүүл") эсвэл геномоор нь (ДНХ эсвэл РНХ, нэг эсвэл хоёр судалтай) ангилдаг боловч эдгээр шинж чанарууд нь бидэнд гайхмаар зүйл биш юм. Тэдний нийтлэг гарал үүслийн талаар. Жишээлбэл, хоёр хэлхээтэй ДНХ-ийн геномтой вирусууд дор хаяж дөрвөн өөр нөхцөлд үүссэн бололтой.

ICTV вирусын анхны ангилал (энэ нь вирусын мод ба эсийн амьдралын хэлбэрүүдийн мод нь бие биенээсээ тусдаа байдаг гэсэн үг) зөвхөн хувьслын шатлалын доод шатыг багтаасан бөгөөд төрөл зүйл, төрөл зүйлээс эхлээд түвшин хүртэлх хувьслын шатлалыг багтаасан болно. Олон эсийн амьдралын ангилал нь примат эсвэл шилмүүст модтой тэнцүү юм. Вирусын хувьслын шатлалын илүү өндөр түвшин байгаагүй. Мөн олон вирусын гэр бүлүүд бусад төрлийн вирустэй ямар ч холбоогүй, тусгаарлагдсан байсан. Тиймээс 2018 онд ICTV вирусыг ангилах, төрөл, хүрээг нь ангилахын тулд илүү өндөр эрэмбийн түвшинг нэмсэн.

Вирусын ангиллын хамгийн дээд хэсэгт ICTV нь эсийн амьдралын хэлбэрүүд (бактери, археа, эукариотууд) -ын "домайн" аналог болох "орон нутаг" (талбай) гэж нэрлэгддэг бүлгүүдийг тавьдаг. ICTV хоёр модыг ялгахын тулд өөр үг ашигласан. (Хэдэн жилийн өмнө зарим эрдэмтэд зарим вирусууд эсийн амьдралын хэлбэрт багтах боломжтой гэж үзсэн боловч энэ санаа нь өргөн тархсан зөвшөөрөгдөөгүй байна.)

ICTV нь вирусын модны мөчрүүдийг тодорхойлж, РНХ-ийн вирусыг Рибовириа хэмээх бүс нутагт хуваарилсан; Дашрамд хэлэхэд, энэ хэсгийн нэг хэсэг нь SARS-CoV-2 вирус болон бусад коронавирусууд бөгөөд тэдгээрийн геномууд нь нэг судалтай РНХ юм. Гэвч дараа нь вирус судлаачдын өргөн хүрээний нийгэмлэг нэмэлт ангилал зүйн бүлгүүдийг санал болгох шаардлагатай болсон. Мэрилэнд муж улсын Бетезда дахь Биотехнологийн мэдээллийн үндэсний төвийн хувьслын биологич Евгений Кунин вирусыг ангилах анхны аргыг санал болгохоор эрдэмтдийн багийг цуглуулсан нь ийм л зүйл болж байна. Үүний тулд Кунин вирусын бүх геном, түүнчлэн вирусын уургийн талаархи судалгааны үр дүнг шинжлэхээр шийджээ.

Тэд Рибовириа мужийг дахин зохион байгуулж, өөр гурван хаант улсыг санал болгов. Зарим нарийн ширийн зүйлийн талаар маргаан гарч байсан гэж Кунин хэлэв, гэхдээ 2020 онд системчлэлийг ICTV-ийн гишүүд нэг их хүндрэлгүйгээр баталсан. Куниний хэлснээр 2021 онд дахин хоёр мужид ногоон гэрэл ассан боловч анхны дөрөв нь хамгийн том хэвээр байх магадлалтай. Эцэст нь Кунин хэлэхдээ, мужуудын тоо 25 хүртэл байж болно.

Энэ тоо нь олон эрдэмтдийн сэжиглэлийг баталж байна: вирусууд нийтлэг өвөг дээдэс байдаггүй. Кунин хэлэхдээ: "Бүх вирусын цорын ганц өвөг дээдэс байдаггүй." "Энэ зүгээр л байхгүй." Энэ нь дэлхий дээрх амьдралын түүхэнд вирус хэд хэдэн удаа гарч ирсэн гэсэн үг юм. Тиймээс вирус дахин гарч ирэх боломжгүй гэж хэлэх үндэслэл байхгүй. Парисын Пастерийн хүрээлэнгийн вирус судлаач Март Крупович "Байгаль дээр шинэ вирусууд байнга гарч ирдэг" гэж ICTV-ийн шийдвэр гаргах болон Кунин группын системчлэлийн судалгааны ажилд оролцдог.

Вирус судлаачид ертөнцийн шалтгаануудын талаар хэд хэдэн таамаглал дэвшүүлдэг. Магадгүй ертөнцүүд нь эсүүд үүсэхээс өмнө дэлхий дээр амьдрал үүсч эхлэхэд бие даасан генетикийн элементүүдээс үүссэн байж магадгүй юм. Эсвэл тэд бүхэл эсээ орхиж, тэднээс "зугтсан" бөгөөд тэдний оршин тогтнох хамгийн бага түвшинд байлгахын тулд ихэнх эсийн механизмыг орхисон байж магадгүй юм. Кунин, Крупович нар эрлийз таамаглалыг дэмжиж байгаа бөгөөд үүний дагуу эдгээр анхдагч генетикийн элементүүд вирусын тоосонцор үүсгэхийн тулд эсээс удамшлын материалыг "хулгайлсан". Вирусын гарал үүслийн талаар олон таамаглал байдаг тул тэдгээрийн харагдах олон арга зам байж магадгүй гэж ICTV-ийн хороонд вирусыг шинэ системчлэх санал дээр ажиллаж байсан вирус судлаач Йенс Кун хэлэв.

Вирусын болон эсийн мод нь өөр өөр байдаг ч тэдгээрийн мөчрүүд нь зөвхөн хүрч зогсохгүй генийг солилцдог. Тэгэхээр вирусыг амьд эсвэл амьгүй гэж хаана ангилах ёстой вэ? Хариулт нь "амьд" гэдгийг хэрхэн тодорхойлохоос хамаарна. Олон эрдэмтэд вирусыг амьд амьтан гэж үздэггүй бол зарим нь санал нийлэхгүй байна. Японы Киотогийн их сургуульд вирусын судалгаа хийж буй биоинформатикийн эрдэмтэн Хироюки Огата "Би тэднийг амьд гэдэгт итгэх хандлагатай байна" гэж хэлэв. “Тэд хувьсан өөрчлөгдөж, ДНХ, РНХ-ээс бүтсэн удамшлын материалтай. Тэд бүх амьд биетийн хувьслын маш чухал хүчин зүйл юм."

Одоогийн ангилал нь өргөнөөр хүлээн зөвшөөрөгдөж байгаа бөгөөд зарим вирус судлаачид үүнийг тодорхой бус гэж үздэг ч олон төрлийн вирусыг нэгтгэх анхны оролдлого юм. Вирусын олон арван гэр бүл ямар ч ертөнцтэй холбоогүй хэвээр байна. Микробиологич Мануэль Мартинез-Гарсиа "Сайн мэдээ гэвэл бид энэ эмх замбараагүй байдлыг дор хаяж эмх цэгцтэй болгохыг хичээж байна" гэж нэмж хэлэв.

Тэд дэлхийг өөрчилсөн

Дэлхий дээр амьдардаг вирусын нийт масс нь 75 сая хөх халимтай тэнцэнэ. Вирус нь манай гаригийн хүнсний сүлжээ, экосистем, тэр байтугай агаар мандалд нөлөөлдөг гэдэгт эрдэмтэд итгэлтэй байна. Колумбын Охайо мужийн их сургуулийн хүрээлэн буй орчны вирус судлалын мэргэжилтэн Мэттью Салливаны хэлснээр эрдэмтэд вирусын шинэ төрлийг улам бүр илрүүлж байгаа бөгөөд судлаачид "вирусууд экосистемд шууд нөлөөлдөг урьд нь мэдэгдээгүй аргуудыг олж илрүүлсэн" байна. Эрдэмтэд энэ вирусын өртөлтийг тооцоолохыг оролдож байна.

Хироюки Огата "Одоогоор бидэнд болж буй үзэгдлийн талаар энгийн тайлбар алга."

Дэлхийн далайд вирусууд эзэн микробуудаа орхиж, нүүрстөрөгчийг ялгаруулж, эдгээр бичил биетний дотор талыг идэж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг бусад амьтад үүнийг дахин боловсруулдаг. Гэвч сүүлийн үед эрдэмтэд тэсрэх эсүүд ихэвчлэн бөөгнөрөн дэлхийн далайн ёроолд живж, агаар мандлаас нүүрстөрөгчийг холбодог гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ.

Газар дээрх мөнх цэвдэг хайлж байгаа нь нүүрстөрөгч үүсгэх гол эх үүсвэр юм гэж Мэттью Салливан хэлсэн бөгөөд вирус нь энэ орчинд бичил биетнээс нүүрстөрөгчийг ялгаруулахад тусалдаг бололтой. 2018 онд Салливан болон түүний хамтрагчид Шведэд мөнх цэвдэг гэсэлтийн үеэр цуглуулсан 1,907 вирусын геном, тэдгээрийн хэлтэрхийнүүд, үүнд нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдийн задралын үйл явцад ямар нэгэн байдлаар нөлөөлж болох уургийн ген, магадгүй хүлэмжийн хий болж хувирах үйл явцыг тодорхойлсон..

Вирус нь бусад организмд нөлөөлж чаддаг (жишээлбэл, геномыг нь холих). Жишээлбэл, вирус нь антибиотик эсэргүүцэх генийг нэг нянгаас нөгөөд шилжүүлдэг ба эмэнд тэсвэртэй омгууд эцэстээ давамгайлж болно. Луис Камарилло-Гуэррерогийн хэлснээр, цаг хугацаа өнгөрөхөд ийм ген шилжүүлэг нь зөвхөн бактери төдийгүй тодорхой популяцид хувьслын ноцтой өөрчлөлтийг үүсгэж болзошгүй юм. Тиймээс зарим тооцоогоор хүний ДНХ-ийн 8% нь вирусын гаралтай байдаг. Жишээлбэл, манай хөхтөн амьтдын өвөг дээдэс ихэсийг хөгжүүлэхэд шаардлагатай генийг вирусээс авсан.

Эрдэмтэд вирусын зан үйлийн талаархи олон асуултыг шийдвэрлэхийн тулд зөвхөн тэдний геномоос илүү хэрэгтэй болно. Мөн вирусын эздийг олох шаардлагатай. Энэ тохиолдолд сэжүүрийг вирус өөрөө хадгалж болно: вирус нь жишээлбэл, өөрийн геном дахь эзэний генетикийн материалын танигдахуйц хэсгийг агуулж болно.

Микробиологич Мануэль Мартинез-Гарсиа болон түүний хамтрагчид саяхан илрүүлсэн 37-F6 вирус агуулсан микробуудыг тодорхойлохын тулд нэг эсийн геномикийг ашигласан. Энэ вирусын эзэн организм нь далайн хамгийн өргөн тархсан, олон янзын организмуудын нэг болох Pelagibacter бактери юм. Дэлхийн далай тэнгисийн зарим бүс нутагт пелагибактер нь усанд амьдардаг бүх эсийн бараг тал хувийг эзэлдэг. Хэрэв 37-F6 вирус гэнэт алга болвол усны организмын амьдрал ихээхэн сүйрэх болно гэж Мартинез-Гарсиа үргэлжлүүлэв.

Эрдэмтэд тодорхой вирусын нөлөөллийн бүрэн дүр зургийг олж авахын тулд энэ нь эзнээ хэрхэн өөрчилдөгийг олж мэдэх хэрэгтэй гэж Далайн шинжлэх ухааны төвийн хувьслын экологич Александра Ворден тайлбарлав. Хельмхольц (GEOMAR) Германы Киел хотод. Варден родопсин хэмээх флюресцент уургийн генийг агуулсан аварга том вирусуудыг судалж байна.

Зарчмын хувьд эдгээр генүүд нь эзэн организмд, жишээлбэл, эрчим хүч дамжуулах, дохио дамжуулах зэрэг зорилгоор ашигтай байж болох ч энэ баримт хараахан батлагдаагүй байна. Родопсины генд юу тохиолдохыг мэдэхийн тулд Александра Ворден нэг цогцолборт нэгтгэсэн энэ хосын (хост-вирус) үйл ажиллагааны механизмыг судлахын тулд вирусын хамт эзэн организмыг (эзэмшигч) тариалахаар төлөвлөж байна. - "вироцелл".

"Зөвхөн эсийн биологийн тусламжтайгаар та энэ үзэгдлийн жинхэнэ үүрэг юу болохыг, нүүрстөрөгчийн эргэлтэд яг хэрхэн нөлөөлж байгааг хэлж чадна" гэж Варден нэмж хэлэв.

Майя Брайтбарт Флорида дахь гэртээ Gasteracantha cancriformis аалзнаас тусгаарлагдсан вирус тариагүй ч тэдний талаар ганц хоёр зүйлийг сурч чадсан юм. Эдгээр аалзнаас олдсон урьд нь үл мэдэгдэх хоёр вирус нь Брайтбартын "гайхалтай" гэж тодорхойлсон бүлэгт багтдаг бөгөөд бүгд жижигхэн геномтой учир: эхнийх нь уургийн бүрхүүлийн генийг, хоёр дахь нь - хуулбарлах уургийн генийг кодлодог.

Эдгээр вирүсийн аль нэг нь зөвхөн аалзны биед байдаг, харин хөлөнд нь байдаггүй тул Брайтбарт түүний үүрэг бол олзоо халдварлах бөгөөд дараа нь аалз иддэг гэж үздэг. Хоёр дахь вирус нь аалзны биеийн янз бүрийн хэсэгт - өндөг, үр удамд байдаг тул Брайтбарт энэ вирусыг эцэг эхээс үр удамд дамжуулдаг гэж үздэг. Брайтбартын үзэж байгаагаар энэ вирус аалзнд ямар ч хор хөнөөлгүй юм.

Тиймээс вирус нь "үнэндээ олоход хамгийн хялбар" гэж Майя Брайтбарт хэлэв. Вирус нь эзэн организмын амьдралын мөчлөг, экологид нөлөөлдөг механизмыг тодорхойлоход илүү хэцүү байдаг. Гэхдээ эхлээд вирус судлаачид хамгийн хэцүү асуултуудын нэгд хариулах ёстой гэж Брайтбарт бидэнд сануулж байна: "Бид аль нь анхнаас нь судлахаа яаж мэдэх вэ?"