Lacy Lab

on käyty paljon keskustelua siitä, muodostavatko virukset eläviä organismeja. Mikrobiologiyhdistyksen artikkelissa ”Are Viruses Alive” kaksi mikrobiologia pohti, pitäisikö viruksia pitää elävinä organismeina. Ensimmäinen haastateltava Nigel Brown kertoo, että virukset tarvitsevat isäntäsolun monistuakseen, mikä on vastoin yhtä elämän kahdeksasta ominaisuudesta. Lisäksi Brown selittää, että monilta viruksilta puuttuu ribosomeja ja proteiineja, joita tarvitaan oikean aineenvaihdunnan ylläpitämiseen. Sen sijaan toinen haastateltava David Bhella selittää, että viruksia voitaisiin pitää elävinä, jos ihminen määrittelee elämän kehittymiskykynä, ei muiden biologien käyttämänä aineenvaihdunnallisena määritelmänä. Tämän määritelmän perusteella virusten havaitaan kehittyvän nopeasti, mikä voi viitata siihen, että ne ovat todellakin alive1. Vaikka tutkijat keskustelevat yhä siitä, pitäisikö viruksia pitää elävinä, Uusi virustyyppi, jättiläisvirukset, on lisännyt uuden näkökulman siihen, mitä virukset ovat. Vuonna 2003 ryhmä löysi Acanthamoeba polyfagasta mimivirus-nimisen viruksen, jonka genomin koko oli 800 kb. Virushiukkasen kokonaiskoko on 400 nm, joka vetää vertoja useiden bakteriaalilajien 2: lle. Näillä viruksilla on hyvin ainutlaatuiset geenijoukot verrattuna muihin viruksiin ja kanonisesti tunnettuihin eläviin organismeihin3. Lisäksi näillä jättiläisviruksilla on joitakin aineenvaihduntareittejä, jotka joidenkin mielestä näyttävät viittaavan siihen, että virukset saattavat olla eläviä organismeja.

podcastissa ” tällä viikolla virologiassa: Endless Giant Virus Forms Most Beautiful”, Alexandra Worden kuvailee jättivirusta, jonka hänen tiiminsä vahingossa löysi. Worden ryhmineen löysi choanoflagellaatista 900 kb: n kokoisen jättiviruksen, jossa on 862 ennustettua proteiinia ja GC-pitoisuus 22%. Juuri Alhainen GC-pitoisuus helpotti viruksen genomin eristämistä ja lopulta sekvensointia, kun ryhmä erotti DNA: n alhaisen GC-fraktion choanoflagellaatin genomista. Viruksen perimässä havaittiin olevan kolme rhodopsiinin kaltaista proteiinia. Nämä proteiinit ilmenivät Escherichia coli-bakteerissa, jossa havaittiin, että kaikki kolme absorboivat valon eri aallonpituuksia. Absorboituaan valospektrinsä ne voivat pumpata protoneja kalvon poikki, minkä on arveltu helpottavan niiden infektoimaa choanoflagellaattia, joka sitoo hiiltä fotoheterotrofian muodossa. Lisäksi viruksella on täydellinen metaboliareitti rodopsiiniproteiineissa tarvittavien pigmenttien valmistamiseksi. Tämä virus voi tuoda choanoflagellaatille uuden metaboliareitin, joka voi tarjota mutualistisen suhteen protistiin. Choanoflagellaattia ja virusta ei kuitenkaan ole viljelty. Vaikka siirtogeeniset ilmentymät viittaavat siihen, että näillä rodopsiiniproteiineilla on rooli choanoflagellaattisolussa,rodopsiiniproteiineja on tutkittava in vivo ennen kuin voidaan tehdä johtopäätöksiä siitä, miten virus toimii vuorovaikutuksessa isäntäsolunsa kanssa 4, 5.

vaikka tämän jättiviruksen tutkimiseksi on tehtävä vielä enemmän töitä, Wordenin tiimi tuo valoon kiehtovan uuden virus-eukaryoottisen isäntäviestin, joka muistuttaa hieman koralli-ja zooksanthellae-virusta. Mitä tulee nykyiseen keskusteluun siitä, että virukset ovat eläviä organismeja, jättiläisvirukset näyttävät tarjoavan esimerkkejä siitä, missä viruksella voi olla aineenvaihdunta. Vaikka jättiläisvirusten tutkiminen ei täysin takaa, että virukset voidaan hyväksyä elämänmuodoksi, ne tuovat varmasti uuden näkökulman kehittyneisiin suhteisiin sen kanssa, miten nämä jättiläisvirukset ovat vuorovaikutuksessa isäntäeliöidensä kanssa. Lisäksi jättiläisvirusten suuri monimuotoisuus ja ainutlaatuisuus voivat antaa vihjeitä elämän alkuperästä, tietoa virusten evoluutiosta tai uusista aineenvaihduntareiteistä, joita ei ole ennen nähty.

  1. Society, M. (n.d.). Are viruses alive? Retrieved from https://microbiologysociety.org/publication/past-issues/what-is-life/article/are-viruses-alive-what-is-life.html
  2. La Scola, B., Audic, S., Robert, C., Jungang, L., de Lamballerie, X., Drancourt, M., … & Raoult, D. (2003). A giant virus in amoebae. Science, 299(5615), 2033-2033.
  3. Giant Viruses. (2018, February 2). Retrieved from https://www.americanscientist.org/article/giant-viruses
  4. https://www.asm.org/Podcasts/TWiV/Episodes/Endless-giant-virus-forms-most-beautiful-TWiV-575
  5. Needham, D. M., Yoshizawa, S., Hosaka, T., Poirier, C., Choi, C. J., Hehenberger, E., … & Kurihara, R. (2019). Jättiläisvirusten eri sukujuuret tuovat rhodopsiinivalojärjestelmän yksisoluisille merieläimille. PNAS 116(41), 20574-20583.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.