Descoperirea incredibilă a virusului oferă indicii despre originile vieții complexe

Conceptul artistului „Originea vieții”.

Prima descoperire a virușilor care infectează un grup de microbi care pot include strămoșii întregii vieți complexe a fost găsit, oameni de știință de la Universitatea din Texas din Austin (UT Austin) raport în Microbiologie naturală. Această descoperire incredibilă oferă indicii tentante despre originile vieții complexe și sugerează noi direcții pentru investigarea ipotezei că virușii au fost esențiali pentru evoluția oamenilor și a altor forme de viață complexe.

Există o ipoteză bine susținută că toate formele de viață complexe, cum ar fi oamenii, stelele de mare și copacii – care prezintă celule cu nucleu și sunt numite eucariote – au apărut atunci când arheile și bacteriile s-au unit pentru a forma un organism hibrid. Căutare recentă sugerează că cele mai timpurii eucariote sunt descendenți direcți ai așa-numitelor Archaea din Asgard. Cea mai recentă cercetare, condusă de Ian Rambo (fost doctorand la UT Austin) și alți membri ai laboratorului lui Brett Baker, aruncă lumină asupra modului în care virușii ar fi putut, de asemenea, să fi jucat un rol în această poveste veche de mai multe miliarde de ani.

Virus care infectează arhea ASGARD

Comparația tuturor genomurilor virale cunoscute. Acei viruși cu genomi similari sunt grupați împreună, inclusiv cei care infectează bacteriile (stânga), eucariotele (dreapta și jos în centru). Virușii care infectează arheile din Asgard sunt unici față de cei descriși anterior. Credit: Universitatea din Texas din Austin

„Acest studiu deschide o ușă pentru a rezolva mai bine originea eucariotelor și pentru a înțelege rolul virușilor în ecologia și evoluția arheilor asgardiene”, a spus Rambo. „Există o ipoteză că virușii ar fi putut contribui la apariția unei vieți celulare complexe”.

submersibil alvin

Cercetătorii de la UT Austin au folosit submersibilul Alvin pentru a colecta probe de sedimente și microbi de la 2.000 m (6.600 ft) adâncime în Golful California. 1 credit

Rambo se referă la o ipoteză foarte controversată numită eucariogenă virală. Acest lucru sugerează că, pe lângă bacterii și arhee, virușii ar fi putut contribui cu o componentă genetică la dezvoltarea eucariotelor. Deși această ultimă descoperire nu rezolvă această dezbatere, oferă câteva indicii interesante.

Virușii nou descoperiți care infectează în prezent arheile din Asgard au unele caracteristici similare cu virușii care infectează eucariotele, inclusiv capacitatea de a le copia pe ale lor.[{” attribute=””>DNA and hijack protein modification systems of their hosts. The fact that these recovered Asgard viruses display characteristics of both viruses that infect eukaryotes and prokaryotes, which have cells without a nucleus, makes them unique since they are not exactly like those that infect other archaea or complex life forms.

“The most exciting thing is they are completely new types of viruses that are different from those that we’ve seen before in archaea and eukaryotes, infecting our microbial relatives,” said Baker, associate professor of marine science and integrative biology and corresponding author of the study.

The Asgard archaea, which probably evolved more than 2 billion years ago and whose descendants are still living, have been discovered in deep-sea sediments and hot springs around the world, but so far only one strain has been successfully grown in the lab. To identify them, scientists collect their genetic material from the environment and then piece together their genomes. In this latest study, the researchers scanned the Asgard genomes for repeating DNA regions known as CRISPR arrays, which contain small pieces of viral DNA that can be precisely matched to viruses that previously infected these microbes. These genetic “fingerprints” allowed them to identify these stealthy viral invaders that infect organisms with key roles in the complex origin story of eukaryotes.

Alvin Submersible in Gulf of California

Researchers from UT Austin used the Alvin submersible to collect sediment samples and microbes from 2000m (6600 feet) deep in the Gulf of California. Credit: Brett Baker

“We are now starting to understand the implication and role that viruses could have had in the eukaryogenesis puzzle,” said Valerie De Anda, a research associate at UT Austin and co-author of the study.

Reference: “Genomes of six viruses that infect Asgard archaea from deep-sea sediments” 27 June 2022, Nature Microbiology.
DOI: 10.1038/s41564-022-01150-8

The other co-authors of the study are Pedro Leão, a postdoctoral research fellow at UT Austin, and Marguerite Langwig, formerly a master’s student at UT Austin and currently a doctoral candidate at the University of Wisconsin-Madison. This work was supported by the Moore and Simons Foundations.

READ  Deciziile reuniunii ministeriale interimare din 2021

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *