В океані неподалік Гаваїв науковці виявили дотепер невідомий вірус з унікальними властивостями. Завбільшки майже як бактерія, він вражає не лише амеб (як більшість відомих гігантських вірусів), а й зелені водорості. Крім того, в своєму геномі нововиявлений організм має чимало генів, які дотепер помічали лише в евкаріотів – зокрема йдеться про багато рослинних генів.
Гігантський вірус Tet-1 в клітині зелених водоростей. Це найбільший з відомих вірусів, який коли-небудь вражав рослинний організм. Зображення: Christopher Schvarcz/ UH Manoa, SOEST.
Більшість вірусів – крихітні й позбавлені механізму, що здійснює білковий синтез, їхній геном – редукований до найважливішого. Проте гігантські віруси – винятки. Мімівіруси, мегавіруси, пандоравіруси, klosneuvirus за розмірами – як бактерії, у них незвично великий геном, а нещодавно виявлені тупанвіруси ще й наділені практично цілим апаратом білкового біосинтезу. Так межі між вірусами та клітинними організмами все більше розмиваються.
Нещодавно Крістофер Шварч (Christopher Schvarcz) та його колеги з Гавайського університету в Маноа виявили ще один донині невідомий вид гігантських вірусів. Його зарахували до родини мімівірусів, а натрапили на нього в морі неподалІк від острова Оаху.
Вірус завбільшки 260 нанометрів назвали Tetraselmis Virus 1(Tet-1). Хоча він і не такий великий, як деякі з відомих вірусів, проте має кілька особливостей. Зокрема: «Дев’ять з десяти відомих гігантських вірусів отримали з одного типу гетеротрофних клітин-господарів – акантомеби», – розповіли вчені. Проте нововиявлений Теt-1 вражає зовсім іншого господаря – зелені водорості виду Tetraselmis. Ці водорості трапляються в численних водоймах усього світу й своїм цвітом зафарбовують воду в насичений зелений колір.
Генетичний аналіз засвідчив: вірус Tet-1 має майже 670 000 пар основ, тож його геном – найбільший, який коли-небудь виявляли у вірусі водоростей. «Це найбільший з дотепер розшифрованих геномів вірусу, що вражає живих істот, здатних до фотосинтезу», – сказали вчені.
Згідно з їхніми обрахунками, геном вірусу Теt-1 має принаймні 653 закодовані білками гени, а це незвично багато для вірусу. Для порівняння: вірус гепатиту В має чотири гени. З огляду на надмірну кількість генів, не дивно, що в Tet-1 вчені виявили й білкові структури, яких ще не знаходили в жодного віруса: він продукує 110 білків, які дуже схожі на білки евкаріотичних клітин. 43 з них збігаються з білками зелених рослин і водоростей, повідомили Шварч з колегами.
Їхнє відкриття могло б надати нові свідчення про те, як виникають гігантські віруси. Адже дотепер невідомо, чи ці віруси розвиваються з клітинних процесів, чи вони поступово перебирають свої гени від господарів. Суттєвий збіг генів Tet-1 та генів носія, зелених водоростей, свідчить на користь другого варіанту.
Цікаво й те, що Tet-1 наділений двома генами, які допомагають зеленим водоростям пережити періоди кисневої нестачі – наприклад, під час цвітіння. Гени кодують два ферменти бродіння, які уможливлюють виробництво енергії з цукру – навіть за відсутності кисню.
Але що з цього вірусу? Науковці припускають, що ці ключові ферменти помагають і йому вижити у клітинах господаря під час цвітіння водоростей.
«Ми вважаємо, що ці ферменти бродіння дають змогу Tet-1 підтримувати виробництво енергії навіть за умов кисневого браку», – пояснили Шварч з колегами. Чи ці припущення правильні, вчені мають намір перевірити в процесі наступних експериментів з гігантськими вірусами.
«Нам ще потрібно чимало вивчити про цей вірус, а він – всього один з мільйонів вірусів, що плавають у кожній краплі океану», – сказав колега Шварча Гриґ Стюарт (Grieg Steward).
University of Hawaii at Manoa, 04/05/2018
Зреферувала С.К.
07.05.2018