Зміст
Зазвичай віруси зберігають свою генетичну інформацію, кодовану в молекулах або ДНК, або РНК - або однієї, або іншої, але не обох. Однак у квітні 2012 року вчені Портлендського державного університету виявили незвичайний вірус з геномом, виготовленим як з РНК, так і з ДНК. Ніхто не знає, чи це химерне, поодиноке явище, чи є інші подібні віруси там.
ДНК проти РНК
Практично всі живі організми несуть спадкову інформацію, закодовану в молекулах ДНК. Віруси - незвичайний виняток. Справді, багато біологів не вважають віруси формою "життя", оскільки вони не можуть розмножуватися самостійно. Хоча багато вірусів мають геноми ДНК, інші, як ВІЛ та грип, натомість мають геноми, виготовлені з РНК. РНК і ДНК дуже схожі: обидві виготовляються з ланцюгів хімічних одиниць, з'єднаних між собою певним типом хімічної ланки, що називається фосфодіефірним зв’язком. Однак існують дві важливі відмінності між РНК та ДНК. РНК включає хімічну одиницю, яку не знайдено в ДНК під назвою урацил. Крім того, хімічні одиниці в РНК мають один додатковий атом кисню, приєднаний до цукрової частини кожної одиниці. Ця різниця робить РНК більш нестабільною та більш схильною до руйнування.
Гібридний геном ДНК-РНК
Вчені давно вважають, що вірусні геноми можуть бути виготовлені або з ДНК, або з РНК, але не з обох. Однак у квітні 2012 року вчені Портлендського державного університету в штаті Орегон оголосили про відкриття вірусу, який вони назвали гібридним вірусом РНК-ДНК або RDHV у водах озера Боїнг-Спрингз у вулканічному національному парку Лассен. Геном цього вірусу складається з ДНК, але один з генів цього геному надзвичайно схожий з генами, виявленими лише у РНК-вірусів, що напевно говорить про те, що в певний момент минулого цей вірус мав гібридний геном, виготовлений з обох ДНК та РНК. Вірус був знайдений у воді озера, пропускаючи воду через фільтр, щоб захопити віруси для секвенування ДНК, тому вчені не знають, що він робить, чи яким організмом він заражає, наскільки багатий вірус або чи може він виживати в інших середовищах . На цей час RDHV - єдиний відомий приклад вірусу РНК, що утворює гібрид з вірусом ДНК.
Витоки
Є два способи, щоб ген вірусу РНК міг стати частиною геному вірусу ДНК. Вірус РНК та вірус ДНК могли заразити одну і ту ж клітину одночасно; якби один з генів РНК був перетворений або перетворений в ДНК, отриману ДНК можна було б змішати з вірусом генома ДНК, тим самим створивши гібрид. Альтернативно, ланцюжок ДНК та ланцюг РНК могли бути склеєні разом із клітиною, зараженою обома видами вірусів. Виходячи з того, що ми знаємо зараз, вчені не можуть точно сказати, який із цих двох сценаріїв породив гібрид у Бойлінг-Озері. Вони також не знають, чи мав би цей тип гібриду якусь перевагу перед конкуренцією.
Наслідки
У світових океанах існує величезна кількість вірусів, більшість з яких заражають бактерії. Середній мілілітр морської води містить приблизно кілька мільйонів вірусів. Переважна більшість океанічних вірусів не були названі, виділені та не визначені, хоча вчені зібрали дані про послідовність ДНК для тисяч ще невстановлених океанських вірусів в рамках проекту, який називається Global Ocean Survey. Вчені Портлендського штату намагалися здійснити пошук даних Global Ocean Survey для виявлення послідовностей, подібних до тих, що є в RDHV, щоб визначити, чи можуть бути там інші гібридні віруси РНК-ДНК, і вони знайшли кілька відповідних послідовностей, все з поки невстановлених вірусів. Ця підказка дозволяє припустити, що десь у Світовому океані можуть бути інші гібридні віруси РНК-ДНК. Хоча вчені, які вивчають віруси, не шукають спеціально для гібридів РНК-ДНК, вони намагаються дізнатися більше про дивовижну різноманітність вірусів, що зустрічаються в природі, і, як це дослідження прогресує, можливо, вони можуть знайти інші подібні гібриди в інших місцях.