Открыты инфицирующие археи вирусы
Ученые пытаются узнать больше об археях с тех пор, как эти микроорганизмы были открыты в 1970-х годах.
Их ДНК не содержится в ядре, поэтому они относятся к типу прокариот и первоначально считались бактериями. Но исследования показали, что они уникальны и занимают свою собственную ветвь на древе жизни. Некоторые считают, что эти микробы дали начало всей эукариотической жизни, включая людей. Одна из трудностей в исследовании архей заключается в том, что их очень сложно вырастить в лаборатории. До сих пор успешно культивировался только один вид.
Однако некоторые ученые добиваются успехов. Новое исследование, о котором сообщается в журнале Nature Microbiology, позволило обнаружить вирусы, заражающие клетки архей. Были обнаружены геномы шести вирусов с двухцепочечной ДНК (dsDNA). Эти вирусы инфицировали Lokiarchaeota и Helarchaeota, два типа архей из филума Asgard. Исследование показало, что эти вирусы "относительно большие" - до 117 килобаз в длину. Они кодируют множество белков, которые позволяют им выполнять многие функции полуавтономно, включая восстановление генома и репликацию. Эти вирусы обладают характеристиками, которые можно найти у других вирусов, заражающих прокариоты, а также эукариоты, и могут служить мостом между этими клетками.
Возможно, что какой-то другой вид микробов, не исключено, что даже вирус, давным-давно инфицировал археи Асгардные археи, что привело к появлению гибридного организма. Этот новый вид организмов мог претерпеть дальнейшие эволюционные изменения и создать сложную протоэукариотическую клетку, содержащую органеллы или мембранно-связанные компартменты. Такая клетка могла в конечном итоге дать начало всем эукариотам, включая растения и животных. Недавние исследования позволили предположить, что вся эукариотическая жизнь произошла от археи Asgard (названной так в честь царства богов в норвежской мифологии). Эти археи были обнаружены в отложениях гравитационного керна вблизи "Замка Локи" - области пяти активных гидротермальных источников в средней части Атлантического океана , расположенная на 73 градусе северной широты на Срединно-Атлантическом хребте между Гренландией и Норвегией на глубине 2352 метра.
"Это исследование открывает возможность для более глубокого изучения происхождения эукариот и понимания роли вирусов в экологии и эволюции архей Асгарда", - сообщил первый автор исследования Ян Рэмбо. Авторы работы нашли доказательства вирусной инфекции, просмотрев геномы архей Asgard на предмет наличия сиквенсов CRISPR. CRISPR - это тип системы иммунной защиты, используемой микроорганизмами - они измельчают вирусную ДНК и могут включать ее в свой геном, создавая своего рода "память" об инфекции. Поскольку археи все еще трудно культивировать в лаборатории, исследователи смогли получить образцы архей из окружающей среды, секвенировать выделенную ими ДНК и собрать ее воедино, чтобы увидеть целые геномы.
Считается, что археи Асгарда, живущие сейчас, являются потомками микробов возрастом 2 миллиарда лет. Вирусы, заразившие их, необычны. "Самое интересное, что это совершенно новые типы вирусов, отличные от тех, которые мы видели раньше в археях и эукариотах", - отметил Рэмбо. "Геномный анализ этих вирусов показывает, что они содержат черты как прокариотических, так и эукариотических вирусов, и дает представление об их потенциальных механизмах инфицирования хозяев и взаимодействия с ними".
