Gigantyczny wirus ponownie rozpalił spór o systematykę

| Nauki przyrodnicze
it's d-lo, licencja CC

Gigantyczne wirusy znalezione w ściekach w austriackim mieście Klosterneuburg mogą pomóc w ostatecznym rozstrzygnięciu sporów o liczbę domen organizmów żywych. Obecnie uznaje się, że istnieją trzy domeny: bakterie, archeony i jądrowce. Istnieje jednak hipoteza mówiąca, że wielkie wirusy, na jakie naukowcy czasem natrafiają, to pozostałość po nieistniejącej już grupie organizmów, powinny zatem stanowić czwartą domenę.

Większość wirusów jest bardzo małych, znacznie mniejszych od komórek i nie potrzebują one zbyt wielu genów, gdyż replikują się korzystając z mechanizmów komórek, w których żyją. Niektóre wirusy atakujące ptaki i świnie posiadają jedynie dwa geny, tymczasem bakteria Escherichia coli posiada ich aż 4400. Jako, że wirusy nie są w stanie samodzielnie się rozmnażać i brakuje im innych cech organizmów komórkowych, biologia zwykle nie traktuje ich jako organizmów żywych.

W 2003 roku na łamach Science ukazał się artykuł, którego autorzy opisywali pierwsze znane olbrzymie wirusy. Wywołał on sporo zamieszania, gdyż opisane wirusy nie tylko były większe od wielu mikroorganizmów, ale posiadały ponad 2500 genów. Więcej niż niejedna bakteria. Część naukowców uznała, że ich istnienie wymaga ponownego zastanowienia się nad systematyką. Niektórzy stwierdzili, że wielkie wirusy mogą być pozostałością po nieistniejącej domenie, a ich przodkami są komórki, które z czasem odrzuciły wiele genów i zostały pasożytami.

Inni naukowcy uważają, że zmienianie systematyki byłoby nieuzasadnione. Na przykład zdaniem Eugene'a Koonina z National Center for Biotechnology, jest oczywistym, że gigantyczne wirusy to takie same wirusy jak te małe, znane dotychcas. W procesie ewolucji niektóre małe wirusy przejmowały coraz więcej DNA gospodarza, stając się gigantami.

Najnowszego odkrycia dokonał Frederik Schulz i jego koledzy z kalifornijskiego Joint Genome Institute. Wspólnie z austriackimi naukowcami badali mikroorganizmy żyjące w oczyszczalni ścieków w Klosterneuburgu. Wykorzystali przy tym technikę analizy metagenomu, za pomocą której nie izoluje się poszczególnych mikroorganizmów, ale bada pozostawione przez nie DNA. Gdy połączono znalezione fragmenty w genom okazało się, że należał on do nowego nieznanego wcześniej gigantycznego wirusa, nazwanego Klosneuwirusem. Później znaleziono kolejnych trzech przedstawicieli tego gatunku.

Odkrycie Klosneuwirusa jest znaczącego, gdyż jego genom bardziej przypomina genomm organizmów komórkowych niż jakiekolwiek wcześniej znalezione gigantyczne wirusy. Na przykład komórki są w stanie przyłączyć proteiny z 20 głównych typów typów aminokwasów wchodzących w skład organizmów żywych. Dotychczas znane gigantyczne wirusy posiadają geny pozwalające na przyłączenie siedmiu aminokwasów. Tymczasem Klosneuwirus może przyłączać wszystkie 20. To podobieństwo Klosneuwirusa do organizmów żywych może pomóc w rozstrzygnięciu sporu dotyczącego pochodzenia wielkich wirusów. Początkowo sami naukowcy Klosneuwirusa uznali, że może on być dowodem na konieczność dodania czwartej domeny w systematyce. Jednak analizy wirusa wykazały, że stopniowo przyjmował on od różnych gospodarzy geny pozwalające na przyłączanie aminokwasów. Nie ma dowodów na istnienie czwartej domeny i te badania to potwierdzają – mówi Curtis Suttle, wirusolog z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej.

Odkrywcy pierwszego gigantycznego wirusa zauważają jednak, że opieranie się na genach pozwalających na przyłączanie aminokwasów to bardzo niepewna metoda, gdyż często przechodzą one zmiany zaciemniające ich pochodzenie. Z kolei genetyk Jean-Michel Claverie z Uniwersytetu Aix-Marseille zauważa, że autorzy najnowszych badań nie udowodnili, że złożony przez nich genom należał do gigantycznego wirusa. Czekam na wyizolowanie samego wirusa zanim uwierzę w jakiekolwiek interpretacje na jego temat.

Autor:

Źródło: Science

wirus systematyka Klosneuwirus