Τεράστιοι ιοί που σκοτώνουν βακτήρια κρύβονται σε οικοσυστήματα σε όλο τον κόσμο από τις θερμές πηγές μέχρι τις λίμνες και τα ποτάμια γλυκού νερού. Τώρα, μια ομάδα ερευνητών έχει ανακαλύψει ορισμένους από αυτούς τους αποκαλούμενους βακτηριοφάγους που είναι τόσο μεγάλοι και τόσο περίπλοκοι που θολώνουν τη γραμμή μεταξύ διαβίωσης και μη διαβίωσης, σύμφωνα με νέα ευρήματα.
Τα βακτηριοφάγα, ή "φάγοι" για συντομία, είναι ιοί που ειδικά μολύνουν τα βακτηρίδια. Οι φάγνοι και άλλοι ιοί δεν θεωρούνται ζωντανοί οργανισμοί επειδή δεν μπορούν να διεξάγουν βιολογικές διεργασίες χωρίς τη βοήθεια και τις κυτταρικές μηχανές άλλου οργανισμού.
Αυτό δεν σημαίνει ότι είναι αβλαβείς: Οι φάγοι αποτελούν τους κύριους παράγοντες αλλαγής του οικοσυστήματος, επειδή βασανίζουν πληθυσμούς βακτηρίων, μεταβάλλουν το μεταβολισμό τους, εξαπλώνουν αντοχή στα αντιβιοτικά και μεταφέρουν ενώσεις που προκαλούν ασθένεια σε ζώα και ανθρώπους, σύμφωνα με τους ερευνητές σε μια νέα μελέτη , που δημοσιεύθηκε στις 12 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature.
Για να μάθουν περισσότερα σχετικά με αυτούς τους ύπουλους εισβολείς, οι ερευνητές έψαξαν μέσω μιας βάσης δεδομένων DNA που δημιούργησαν από δείγματα που συγκέντρωσαν από περίπου 30 διαφορετικά περιβάλλοντα σε όλο τον κόσμο, από τα κόπρανα των ανθρώπων και τον αλάσσο της Αλάσκας σε έναν βιοαντιδραστήρα της Νότιας Αφρικής και Θιβέτ ζεστό άνοιγμα, σύμφωνα με μια δήλωση.
Από αυτό το DNA, ανακάλυψαν 351 τεράστιους φάγους που είχαν γονιδιώματα τέσσερις ή περισσότερες φορές μεγαλύτερες από το μέσο γονιδίωμα των φάγων. Μεταξύ αυτών ήταν ο μεγαλύτερος φάγος που βρέθηκε μέχρι σήμερα με ένα γονιδίωμα 735.000 ζευγών βάσεων - τα ζεύγη νουκλεοτιδίων που αποτελούν τα σκαλοπάτια της δομής "σκάλας" του μορίου ϋΝΑ - ή σχεδόν 15 φορές μεγαλύτερα από τον μέσο φάγο. (Το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει περίπου 3 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων.)
Οι φάγοι αυτοί είναι «υβρίδια μεταξύ των όσων θεωρούμε παραδοσιακούς ιούς και τους παραδοσιακούς ζώντες οργανισμούς», όπως τα βακτήρια και τα αρχαία, ο ανώτερος συγγραφέας Jill Banfield, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley, καθηγητής της Γης και της πλανητικής επιστήμης και της περιβαλλοντικής επιστήμης, διαχείρισης, δήλωσε στη δήλωση. Αυτό το τεράστιο γένωμα των φάγων είναι πολύ μεγαλύτερο από τα γονιδιώματα πολλών βακτηριδίων, σύμφωνα με τη δήλωση.
Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι πολλά από τα γονίδια που κωδικοποιούνται για πρωτεΐνες που είναι ακόμα άγνωστες σε μας. Διαπίστωσαν ότι οι φάγοι είχαν αρκετά γονίδια που δεν είναι τυπικά για τους ιούς, αλλά είναι τυπικά βακτηρίδια, σύμφωνα με τη δήλωση. Μερικά από αυτά τα γονίδια αποτελούν μέρος ενός συστήματος που τα βακτήρια χρησιμοποιούν για την καταπολέμηση των ιών (και αργότερα προσαρμόστηκε από τον άνθρωπο για να επεξεργαστεί γονίδια, μια τεχνική που ονομάζεται CRISPR-Cas9).
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν σίγουρα, αλλά πιστεύουν ότι μόλις αυτοί οι φάγοι εισάγουν το DNA τους σε βακτήρια, το σύστημα CRISPR του phages ενισχύει το σύστημα CRISPR των βακτηρίων. Με αυτόν τον τρόπο, το συνδυασμένο σύστημα CRISPR θα μπορούσε να βοηθήσει στην εστίαση άλλων φάγων (απαλλαγή από τον ανταγωνισμό).
Επιπλέον, ανακάλυψαν ότι ορισμένοι φάγοι είχαν γονίδια που κωδικοποιούσαν πρωτεΐνες απαραίτητες για τη λειτουργία των ριβοσωμάτων - μια κυτταρική μηχανή που μεταφράζει το γενετικό υλικό σε πρωτεΐνες (οι πρωτεΐνες είναι τα μόρια που εκτελούν τις οδηγίες του DNA). Αυτές οι πρωτεΐνες δεν απαντώνται τυπικά σε ιούς, αλλά βρίσκονται σε βακτήρια και αρχάδες, σύμφωνα με τη δήλωση.
Μερικοί από αυτούς τους νέους φάγους μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τα ριβοσώματα στον ξενιστή βακτηρίων τους για να κάνουν περισσότερα αντίγραφα των δικών τους πρωτεϊνών, σύμφωνα με τη δήλωση.
"Τυπικά, αυτό που χωρίζει τη ζωή από τη μη ζωή είναι η ύπαρξη ριβοσωμάτων και η δυνατότητα μετάφρασης, ένα από τα κύρια καθοριστικά χαρακτηριστικά που διαχωρίζουν τους ιούς και τα βακτηρίδια, τη ζωή και τη ζωή", συγκαταλέγεται ο συγγραφέας Rohan Sachdeva, Berkeley, δήλωσε στη δήλωση. "Μερικοί μεγάλοι φάγοι έχουν πολλά από αυτά τα μεταφραστικά μηχανήματα, οπότε θολώνουν λίγο τη γραμμή."
- Οι 9 πιο θανατηφόροι ιοί στη Γη
- 28 καταστροφικές μολυσματικές ασθένειες
- 5 τρόποι βακτήρια εντέρου επηρεάζουν την υγεία σας
