Mokslininkai aptiko daugiau nei 5 000 naujų virusų rūšių – kuo jie ypatingi?

Viso pasaulio vandenynuose aptikta mažiausiai 5 500 naujų virusų rūšių – tai paskatino mokslininkus pasiūlyti daugiau būdų, kaip šiuos virusus klasifikuoti, kad būtų tinkamai atspindėta jų įvairovė.

Viso pasaulio vandenynuose aptikta mažiausiai 5 500 naujų virusų rūšių.<br> 123rf nuotr.
Viso pasaulio vandenynuose aptikta mažiausiai 5 500 naujų virusų rūšių.<br> 123rf nuotr.
Burinis laivas „Tara“, kuriame vertinamas klimato kaitos poveikis pasaulio vandenynams.<br> Wikimedia Commons.
Burinis laivas „Tara“, kuriame vertinamas klimato kaitos poveikis pasaulio vandenynams.<br> Wikimedia Commons.
 Tinklai, sumontuoti buriniame laive "Tara", čia buvo paimta 35 000 tyrimui surinktų vandens mėginių.<br> V.Hilaire/Tara Expéditions nuotr.
 Tinklai, sumontuoti buriniame laive "Tara", čia buvo paimta 35 000 tyrimui surinktų vandens mėginių.<br> V.Hilaire/Tara Expéditions nuotr.
Daugiau nuotraukų (3)

Lrytas.lt

Apr 8, 2022, 11:17 AM, atnaujinta Apr 8, 2022, 11:55 AM

Prie šio atradimo dirbo tarptautinė tyrėjų komanda – jie panaudojo mašininio mokymosi analizę ir biologinių vienetų, kuriuos sieja bendra kilmė (rūšių ar aukštesnio lygio taksonominių grupių) diagraminį vaizdavimą – taip įvertino 35 000 vandens mėginių iš viso pasaulio, kad nustatytų naujus virusus, turinčius genetinės medžiagos RNR.

Tyrėjai paaiškino, kad buvo ištirta „tik maža dalelė“ tūkstančių virusų rūšių, kenkiančių žmonėms, augalams ir gyvūnams.

Ketvirtadienį žurnale „Science“ paskelbtose išvadose teigiama, kad naujai atrastos virusų rūšys ne tik atspindi penkis žinomus RNR klasifikacijos lygius – taip pat nurodoma, kad reikia mažiausiai penkių naujų lygių, jog būtų galima aprėpti rastų virusų įvairovę.

Mokslininkai teigė, kad nors šimtus naujų RNR virusų rūšių galima priskirti jau egzistuojančioms kategorijoms, tūkstančius kitų rūšių dabar galima sugrupuoti į penkias naujai siūlomas grupes.

Tos grupės: Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota ir Arctiviricota.

Buvo pažymėta, kad gausiausia naujai nustatytų rūšių kolekcija priklauso pasiūlytai Taraviricota grupei.

Siūlomas šios grupės pavadinimas yra siejamas su visų 35 000 vandens mėginių, kurių pagrindu ir atlikta analizė, šaltiniu – „Taros Vandenynų Konsorciumu“. Tai pasaulinis tyrimas, kurio metu buriniame laive „Tara“ vertinamas klimato kaitos poveikis pasaulio vandenynams.

„Čia tiek daug naujos įvairovės, o ištisa Taraviricota grupė rasta visuose vandenynuose – tai reiškia, kad ekologiškai ji yra labai svarbi“, – teigė pagrindinis tyrimo autorius Matthew Sullivanas iš Ohajo valstijos universiteto.

Mokslininkų teigimu, mikrobus užkrečiantys virusai atlieka tris pagrindines funkcijas: žudo ląsteles, keičia užkrėstų ląstelių energijos valdymo būdą ir perduoda genus iš vieno nešiotojo kitam.

Taigi, atskleidus daugiau informacijos apie virusų įvairovę augaluose ir pasaulio vandenynuose, galima geriau suprasti, kokį vaidmenį atlieka jūriniai mikrobai, kuomet vandenynams tenka prisitaikyti prie klimato kaitos.

Šie jūriniai mikrobai daro įtaką anglies dioksido kaupimui vandenynuose, nes didžiąją Žemės dalį apimantys vandens telkiniai sugeria pusę dėl žmogiškosios veiklos susidarančio atmosferos anglies dioksido.

Virusų klasifikavimo sistema toliau tobulinama, kadangi mokslininkai taip pat bando suprasti, koks vaidmuo virusams tenka vandenynų ekosistemose.

Tarptautinis virusų taksonomijos komitetas (ICTV) neseniai pripažino penkias Orthornavirae biologinės karalystės grupes.

Ankstesniuose tyrimuose, kuriuose buvo nagrinėjami DNR virusai, analizėms buvo naudojamos viruso dalelės, o naujuose tyrimuose teko remtis iš jūroje plūduriuojančių organizmų išgautomis genų sekomis.

Analizė buvo susiaurinta iki RNR sekų, kuriose yra viruso replikacijai reikalingas RNRp genas. Jis RNR virusuose vystėsi milijardus metų ir jo nėra kituose virusuose ar ląstelėse.

RdRp sekos padėtis kelis kartus skyrėsi, nes šis genas atsirado dar tada, kai Žemėje pirmą kartą buvo aptikta gyvybė. Tai reiškė, kad vien tik sekomis negalima apibūdinti jų evoliucinio ryšio.

Taigi tyrėjai pasitelkė mašininį mokymąsi, jog išdėstytų 44 000 naujų sekų taip, kad būtų galima įvertinti šiuos milijardus metų trukusius sekų skirtumus. Šis metodas pasiteisino, kadangi buvo įmanoma tiksliai klasifikuoti jau identifikuotų RNR virusų sekas.

„Sukūrėme atkūriamą skaičiavimo būdą toms sekoms sulyginti taip, kad galėtume įsitikinti, jog sulygiuojame tas pozicijas, kurios tiksliai atspindi evoliuciją“, – sakė daktaras M.Sullivanas.

Tada sekų struktūrų 3D atvaizdai ir sulyginimas parodė, kad net 5 500 naujų rūšių grupė netelpa į penkias esamas RNR virusų grupes, priskiriamas Orthornavirae karalystei.

„Savo klasterius lyginome su nustatytais, pripažintais filogeneze pagrįstais taksonais ir taip nustatėme, kad iš tiesų yra daugiau klasterių nei tik tie, apie kuriuos jau žinome“, – pareiškime sakė vienas pirmųjų autorių Ahmedas Zayedas.

Parengta pagal „The Independent“.

UAB „Lrytas“,
Gedimino 12A, LT-01103, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus webmaster@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2022 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.