Огромни вируси, убиващи бактерии, дебнат в екосистемите по света от горещи извори до сладководни езера и реки. Сега група изследователи са открили някои от тези така наречени бактериофаги, които са толкова големи и толкова сложни, че размиват границата между живото и неживото, според новите открития.
Бактериофагите или „фагите“ за кратко са вируси, които специфично заразяват бактериите. Фагите и другите вируси не се считат за живи организми, защото те не могат да извършват биологични процеси без помощта и клетъчните машини на друг организъм.
Това не означава, че те са безвредни: Фагите са основни двигатели на промяната на екосистемите, защото плячкат популации от бактерии, променят метаболизма си, разпространяват антибиотична резистентност и носят съединения, които причиняват болести при животни и хора, според изследователите в ново проучване , публикувано на 12 февруари в списание Nature.
За да научат повече за тези подъл нашественици, изследователите претърсиха база данни на ДНК, която създадоха от проби, които те и техните колеги събраха от близо 30 различни среди по света, вариращи от червата на хора и аласкински лос до южноафрикански биореактор и Тибетски горещ извор, според изявление.
От тази ДНК те откриха 351 огромни фага, които имат геноми четири или повече пъти по-големи от средния геном на фаги. Сред тях беше най-големият фаг, открит досега с геном от 735 000 базови двойки - двойките нуклеотиди, които съставляват зъбците на структурата на "стълбата" на ДНК молекулата - или близо 15 пъти по-голям от средния фаг. (Човешкият геном съдържа около 3 милиарда базови двойки.)
Тези фаги са „хибриди между това, което ние смятаме за традиционните вируси и традиционните живи организми“, като бактерии и археи, старши автор Джил Банфийлд, Калифорнийския университет в Бъркли, професор по наука за Земята и планетите и науката за околната среда, политиката и управление, се казва в изявлението. Геномът на този огромен фаг е много по-голям от геномите на много бактерии, според изявлението.
Авторите откриха, че много от гените са кодирани за протеини, които все още не са ни известни. Те открили, че фагите имат редица гени, които не са типични за вирусите, но са типични за бактериите, според изявлението. Някои от тези гени са част от система, която бактериите използват за борба с вирусите (и по-късно е адаптирана от хората за редактиране на гени, техника, наречена CRISPR-Cas9).
Учените не знаят със сигурност, но смятат, че след като тези фаги инжектират ДНК в бактериите, собствената система CRISPR на фага укрепва CRISPR системата на бактериите. По този начин комбинираната система CRISPR би могла да помогне за насочване към други фаги (освобождаване от конкуренцията).
Нещо повече, те откриха, че някои от фагите имат гени, кодиращи протеини, необходими за функционирането на рибозомите - клетъчна машина, която превежда генетичен материал в протеини (протеините са молекулите, които изпълняват инструкциите на ДНК). Обикновено тези протеини не се намират във вируси, но се намират в бактерии и археи, според изявлението.
Някои от тези новооткрити фаги могат също да използват рибозомите в своя бактериален гостоприемник, за да направят повече копия на собствените си протеини, според изявлението.
"Обикновено това, което отделя живота от неживото е да има рибозоми и способността да прави превод; това е една от основните дефиниращи характеристики, които разделят вируси и бактерии, неживот и живот", ко-водещият автор Рохан Сачдева, научен сътрудник в UC Беркли, се казва в изявлението. "Някои големи фаги имат много от тази транслационна техника, така че те малко размиват линията."
- 9-те смъртоносни вируси на Земята
- 28 опустошителни инфекциозни заболявания
- 5 начина, по които чревните бактерии влияят на вашето здраве
