Ученые обнаружили тысячи новых вирусов, скрытых в ДНК микробов

Группа ученых из факультета экологии Университета Инсбрука с помощью высокопроизводительной компьютерной программы (называемой Leo) обнаружила более 30 000 неизвестных науке вирусов, которые были скрыты в ДНК одноклеточных организмов. Результаты данной работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фото из открытых источников

Первоначально авторы исследования изучали группу вирусов, которых в 2021 году обнаружили в водах Госсенкеллезее в Тироле (Австрия). Они не ожидали, что после гораздо более тщательного изучения микробов они найдут тысячи вирусов, скрытых в их геноме.

Набор данных, исследованный учеными, объемом в несколько сотен гигабайт, содержал последовательности ДНК, но самые передовые технологии позволили им найти в нем небольшие последовательности вирусов благодаря высокопроизводительному компьютерному кластеру «Leo» и новой технологии Oxford Nanopore, способной читать последовательности ДНК. Обнаружились тысячи и тысячи неизвестных вирусов.

«Мы были очень удивлены количеством вирусов, которые обнаружили с помощью этого анализа», - комментирует соавтор работы Кристофер Беллас. «В некоторых случаях было обнаружено, что до 10% ДНК микроба состоит из скрытых вирусов».

Как отмечают исследователи, эти вирусы, по-видимому, не наносят вреда своим хозяевам, но могут даже служить им щитом, защищать их. Генетический материал, оставленный вирусами, на удивление часто появляется в геномах многих видов, включая людей, и, по-видимому, не причиняет никакого вреда их организмам-хозяевам, несмотря на их широкое распространение.

«До сих пор неясно, почему так много вирусов обнаружено в геномах микробов», - говорит Беллас. «Наша самая главная гипотеза заключается в том, что они защищают клетку от заражения опасными вирусами».

Все формы жизни подвергаются воздействию вирусов и постоянно заражаются ими. Это закон природы. Некоторые из них обычно присутствуют всегда, другие скрываются в части ДНК хозяина, и именно исследование показало, что эукариотические (сложные) одноклеточные организмы Земли изобилуют вирусами.

Согласно новому исследованию, ДНК вновь обнаруженных вирусов похожа на ДНК вирофагов или вирусов-людоедов, которые паразитируют на других вирусах, что позволяет предположить, что микробы могут пользоваться некоторой защитой от гигантских вирусов благодаря «встроенным» вирусам, которые находятся в их геномах. Таким образом, их сходство с вирофагами заставило ученых подумать, что они обладают защитным действием.

Теперь исследователи надеются разобраться, как вирусы взаимодействуют со своими хозяевами и каким образом они способствуют разнообразию жизни на Земле.