Вирусолози откриха над 5000 нови вируса в океана

След като взимат проби от океанска вода, вирусолозите успяват да идентифицирали 5504 нови вирусни вида, които плават в тях. Вирусите са открити с помощта на изкуствен интелект, който изучава 35 000 водни проби от цялото земно кълбо, съобщава Vishwam Sankaran за Independent.

Изследователите подозират, че са изследвани само малка част от вирусите, които могат да навредят на животни, растения и хора. Така находката може да промени разбирането на учените за това как тези субмикроскопични инфекциозни агенти задвижват екологичните процеси в океаните на планетата. Подробности за изследването са публикувани в списание Science.

Повечето добре проучени вируси съдържат ДНК като техен генетичен материал; вирусите, идентифицирани в новото проучване обаче, са РНК вируси, съобщава Рейчъл Ретнър за Live Science.

„РНК вирусите са най-известни с болестите, които причиняват при хората, вариращи от обикновена настинка до COVID-19. Те също така заразяват растения и животни, важни за самите нас“, пишат авторите на изследването в публикация в блога The Conversation. „РНК вирусите се развиват с много по-бързи темпове от ДНК вирусите. Въпреки това, докато учените са каталогизирали стотици хиляди ДНК вируси в естествените им екосистеми, другите са относително непроучени.“

По време на четиригодишен глобален изследователски проект на Tara Oceans, екипът събира РНК от планктон. Планктоните са водни организми, които са от решаващо значение за океанските хранителни мрежи и обикновено са домакини на РНК вируси, пише The ​​Conversation. Анализ след това стеснява пробите до такива вируси, които съдържат гена RdRp, който е необходим за репликация на вируса. В продължение на милиарди години този ген еволюира в РНК вируси и не се намира в други видове вируси или клетки, според Independent.

„РНК вирусите са очевидно важни в нашия свят, но обикновено изучаваме само малка част от тях – няколкостотинте, които вредят на хората, растенията и животните. Сега искахме систематично да ги изучим в много голям мащаб и да изследваме средата, която никой не разглежда задълбочено. И имахме късмет, защото почти всеки вид, който открихме, беше нов, а много от тях бяха наистина-наистина нови“, казва в изявление авторът на изследването Матю Съливан, микробиолог от Щатския университет в Охайо.

Въпреки това, тъй като генът RdRp датира от времето, когато животът тепърва е процъфтявал на Земята, позиционирането му се е променило много пъти, което прави разчитането само на филогенетично дърво недостатъчно, се обяснява в изявление.

Използвайки изкуствен интелект за организиране на данните, екипът открива 5504 нови РНК вирусни вида, които са групирани в пет съществуващи РНК вирусни типа или нива на класификация. С толкова много идентифицирани нови вируси, екипът предлага пет допълнителни категории за класификация.

Примери за вируси от царството на Orthornavirae

Петте известни типа РНК вируси са в царството на Orthornavirae. Изследователите предлагат пет нови класификации за някои от новите вируси, които не се вписват във вече съществуващите типове. Новият тип включва Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota и Arctiviricota. Повечето от новооткритите видове принадлежат към нов предложен тип, наречен Taraviricota.

„Тук има толкова много ново разнообразие – а новият тип, Taraviricota, са открити из всички океани, което предполага, че са екологично важни“, обяснява Съливан в изявление.

След географско картографиране на генетичните последователности, екипът установява, че новият тип, наречен на експедицията на Tara Oceans, е по-разпространен в умерените и тропическите води. За разлика от тях, Arctiviticota се намира в Северния ледовит океан, съобщава Conversation. Екипът също така подозира, че Taraviricota може да е липсващото звено в еволюцията на РНК вирусите, които свързват два клона на РНК вируси, които се разминават въз основа на начина, по който се репликират.

Като цяло, новото откритие може да помогне на вирусолозите да разберат еволюционната история на РНК вирусите – и дори да даде поглед върху това как се е развил ранният живот на Земята. Чрез допълнително картографиране къде се намират тези РНК вируси, учените могат да разберат как те си взаимодействат с други организми на Земята.

„Предполага се, че RdRp е един от най-древните гени – съществувал е още преди да има нужда от ДНК. Така че ние не просто проследяваме произхода на вирусите, но и произхода на живота“, казва авторът на изследването Ахмед Зайед , също микробиолог в Държавния университет в Охайо, в изявление.