Группа ученых из Университета Инсбрука обнаружила более 30 000 вирусов, скрытых в ДНК одноклеточных организмов.
Это стало возможным благодаря сложной детективной работе и высокопроизводительному компьютерному кластеру Leo. Вирусы, которые не вредят своим хозяевам, а некоторые даже могут защищать их, были встроены в геном микроорганизмов. Иногда до 10% микробной ДНК состояло из этих встроенных вирусов. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, также показало, что многие из многочисленных эукариотов Земли содержат вирусы.
Пока неясно, почему в геномах микробов содержится так много вирусов. Однако исследователи считают, что встроенные вирусы защищают клетку от инфицирования опасными бактериофагами. Многие эукариоты заражаются гигантскими бактериофагами, которые могут быть такими же большими, как бактерии. Эти бактериофаги убивают хозяина, создавая новые себя. Однако когда в клетке хозяина поселяется вирофаг - вирус, который заражает и уничтожает другие вредные вирусы, - он может "перепрограммировать" бактериофаг на создание вирофагов. В результате бактериофагу иногда удается противостоять, а популяцию клеток-хозяев спасти от уничтожения.
В основу исследовательского проекта легла новая группа вирусов, обнаруженная в 2021 году в воде озера Госсенкёллезее в Тироле (Австрия). Исследователи намеревались установить происхождение этих вирусов, но они не знали, какие организмы они обычно заражают. Поэтому они провели масштабное исследование, чтобы проверить все микроорганизмы, последовательности ДНК которых известны. Последовательности вирусов, которые удалось обнаружить только благодаря современным технологиям, были похожи на ДНК вирофагов. Вероятно, микробы-хозяева защищаются от гигантских бактериофагов с помощью этих встроенных вирусов.
Это неожиданное открытие вдохновит на дальнейшие исследования по изучению роли этих вирусов и определению причин их присутствия в геномах микроорганизмов. Исследователи надеются глубже понять, как вирусы взаимодействуют со своими хозяевами и какой вклад они вносят в разнообразие жизни на Земле.
