Знайдені в екстремальних умовах гігантські віруси виявились найбільшими з відомих форм

В екстремальних умовах нашої планети вчені відшукали 2 нових види вірусів, які виявились найбільшими з відомих неклітинних форм життя.

Потайні закутки третьої планети від Сонця досі приховують живі організми, які ще не потрапляли до поля зору потужних мікроскопів у вірусологічних лабораторіях. Цю ситуацію частково змінила наукова група, яку очолювали Дідьє Раул та Бернар Ла Скала з Університету Провансу у Франції.

Дослідники виявили один штам вірусу в надзвичайно лужному “содовому” озері в Бразилії, а інший – на глибині 3000 метрів у Атлантичному океані, неподалік узбережжя Бразилії.

Обидва штами паразитують на примітивних мікроскопічних організмах. Знахідку виокремили до нової групи, яку команда назвала тупанвірусами. Їхня специфічна риса – покрив з білкових наростів (фібрил), які надають вірусам нечіткого вигляду на фотографіях.

Тупанвірус
Тупанвірус з содового озера: зовнішній вигляд та життєвий цикл. a) оптична мікроскопія частинок тупанвірусу зі збільшенням ×1000.  b) велика вірусна частка (понад 1000 нм), що спостерігається за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії. c), d) сканувальна електронна мікроскопія частинок тупанвірусу.  e), f) початкові етапи зараження одноклітинного організму А. castellanii, пов’язані з вивільненням як вмісту капсиду (е), так і хвоста (f) у цитоплазмі амеби (червоні стрілки). Джерело: Nature, 2018

Оселища гігантських вірусів

Більшість “обов’язкових” клітинних паразитів мають часткову або серйозну нестачу генів, пов’язаних з виробництвом енергії. У більшості вірусів відсутні не лише вони, але й ділянки генома, відповідальні за їхню реалізацію (експресію). Саме тому нещодавні відкриття мімівірусів та інших гігантських вірусів, які заражають амеб, здивувало наукову спільноту завдяки їхнім незвичайним розмірам та довгому геному.

Під час спроби знайти нових та віддалених родичів уже відомих гігантських вірусів вчені проводили пошукові роботи в спеціальних середовищах. Содові озера, відомі як оселища, зберігають та відтворюють древні умови життя: надзвичайну високу солоність та показники рН. Вони вважаються одними з найбільш екстремальних водних середовищ на Землі. Інша локація для пошуку гігантських вірусів – донні відкладення, зібрані на глибинах понад 3000 м.

Обидва зразки містили представників Mimiviridae, які паразитували на двох найпростіших – Acanthamoeba castellanii та Vermamoeba vermiformis. Вони також мали дуже великий “хвіст” на своїй білковій оболонці. Вчені назвали ці штами тупанвірусами на честь племені корінних народів Гуарані, для яких Тупан або Тупа (бог громів) є однією з головних міфологічних фігур.

acanthamoeba
Одноклітинний організм Acanthamoeba castellanii – один з хазяїнів гігантських вірусів. Джерело: Sott

Будова вірусних часток

Електронно-мікроскопічне дослідження показало дивовижну структуру вірусу. Тупанвіруси виявились схожими на решту мімівірусів, однак вони мають великі циліндричні “хвости” довжиною близько 550 нм та діаметром 450 нм. Цей “хвіст” найдовший з тих, які коли-небудь спостерігали у вірусів.

Середня довжина повної вірусної частки становить ~ 1,2 мкм, хоча деякі частинки можуть досягати довжини до 2,3 мкм. Ці показники роблять їх одними з найдовших вірусних частинок, описаних до цього часу.

Геном вірусів

Геном тупанвірусів складається з 1,44-1,51 Mb або мільйонів пар нуклеотидних основ лінійної дволанцюгової ДНК. На думку вчених, вони можуть кодувати рекордні 1276-1425 білків.

Аналіз послідовностей ДНК відкритих вірусів вказує на те. що вони мають спільних предків з іншими мімівірусами, але формують у межах цієї родини окрему гілку. Ці гігантські віруси володіють найбільшим набором генів та факторів для забезпечення синтезу білка: близько 70 типів транспортної РНК, 20 різновидів аміноацил-тРНК-синтаз, 11 факторів для всіх етапів синтезу білка та фактори, які пов’язані з дозріванням транспортної та інформаційної типів РНК, а також видозміни білків рибосом. Фактично, тупанвіруси позбавлені лише рибосоми для повноцінного апарату синтезу білку.

Тупанвіруси. Джерело: Federal University of Minas Gerais

На відміну від інших мімівірусів, тупанвіруси здатні паразитувати на широкому спектрі одноклітнних організмів. Науковці припускають, що вони близько споріднені з предковими мімівірусами, які були малоспеціалізованими паразитами та володіли майже повним набором для автономного синтезу білка. Тупанвірус являє собою найбільш повний трансляційний апарат серед вірусів, і його відкриття є значним кроком уперед у розумінні еволюційної історії гігантських вірусів.

Віруси містять гени практично для всіх генетичних машин, які клітини використовують для синтезу білків. Віруси, як правило, запозичають машини, що виробляють білок, їхніх клітин-господарів, і поки немає жодних доказів того, що тупанвіруси використовують власне білок-спорядження для кодування білків.

Nature Communications (2018), doi: 10.1038/s41467-018-03168-1;

The post Знайдені в екстремальних умовах гігантські віруси виявились найбільшими з відомих форм appeared first on Science Ukraine.

Джерело та деталі: Знайдені в екстремальних умовах гігантські віруси виявились найбільшими з відомих форм

Місія онлайн-видання Science Ukraine є амбітною та, водночас, важливою для всього суспільства – змінити уявлення про науково-популярну журналістику в Україні; ми створюємо сучасне українське науково-популярне медіа. Ми не абстрагуємось на поверхневій інформації зі ЗМІ, а формуємо та об’єднуємо джерела. Ми навчаємось та навчаємо.

Updated: 07.03.2018 — 12:34
2012 - 2018 © Іменка - RSS новини з сайтів України | Підтримка: Діал інформаційна система | Двигунець: Wordpress | Тема: Frontier