Новаторское исследование Тель-Авивского университета обнаружило около 100 000 новых типов ранее неизвестных вирусов, что в девять раз превышает количество известных науке РНК-вирусов. Эти вирусы были обнаружены в глобальных данных об окружающей среде из образцов почвы, океанов, озер и других экосистем. Это открытие может помочь в разработке противомикробных препаратов и защитить от вредных для сельского хозяйства грибков и паразитов.
Учиться: Расширение глобального РНК-вирома выявляет различные клады бактериофагов.. Кредит изображения: Золотой ветер / Shutterstock
Докторант Ури Нери руководил исследованием под руководством профессора Ури Гофны из Школы биомедицины и исследований рака им. Шмуниса на факультете наук о жизни Wise Тель-Авивского университета. Исследование проводилось в сотрудничестве с базирующимися в США исследовательскими организациями NIH и JGI, а также с Институтом Пастера во Франции. Исследование было опубликовано в престижном журнал Клетка и включал данные, собранные более чем сотней ученых со всего мира.
Вирусы являются генетическими паразитами, а это означает, что они должны заразить живую клетку, чтобы воспроизвести свою генетическую информацию, произвести новые вирусы и завершить свой инфекционный цикл. Некоторые вирусы являются болезнетворными агентами, которые могут нанести вред человеку (например, коронавирус). Тем не менее, подавляющее большинство вирусов не причиняют нам вреда и заражают бактериальные клетки — некоторые даже живут внутри нашего тела без нашего ведома.
Ури Нери говорит, что в исследовании использовались новые вычислительные технологии для извлечения генетической информации из тысяч различных точек по всему миру (океаны, почва, сточные воды, гейзеры и т. д.). Исследователи разработали сложный вычислительный инструмент, который отличал генетический материал РНК-вирусов от материала хозяев и использовал его для анализа больших данных. Открытие позволило исследователям реконструировать, как вирусы проходили различные процессы акклиматизации на протяжении всего своего эволюционного развития, чтобы приспособиться к разным хозяевам.
Анализируя свои выводы, исследователи выявили вирусы, подозреваемые в заражении различными патогенными микроорганизмами, что открыло возможность использования вирусов для борьбы с ними.
«Разработанная нами система позволяет проводить глубокий эволюционный анализ и понимать, как различные РНК-вирусы развивались на протяжении истории эволюции. Один из ключевых вопросов микробиологии — как и почему вирусы передают гены между собой. случаев, в которых такие обмены генами позволили вирусам заразить новые организмы. Кроме того, по сравнению с ДНК-вирусами, разнообразие и роль РНК-вирусов в микробных экосистемах недостаточно изучены. В нашем исследовании мы обнаружили, что РНК-вирусы не являются чем-то необычным в микробных экосистемах. эволюционный ландшафт и, по сути, то, что в некоторых аспектах они не так уж отличаются от ДНК-вирусов. Это открывает двери для будущих исследований и лучшего понимания того, как вирусы можно использовать для использования в медицине и сельском хозяйстве», — сказал профессор Гофна.
В целом, результаты показывают значительное расширение разнообразия Орторнавирус, особенно у РНК-содержащих вирусов, ассоциированных с бактериями. Кроме того, они вносят относительно небольшие изменения в последнюю таксономическую схему, поддерживая ее общую надежность. Кроме того, предполагается, что РНК-содержащие вирусы выполняют несколько белковых функций. Эта работа породила большое количество последовательностей и производных, доступ к которым можно получить через сопутствующий веб-сайт (riboviria.org) или через депозит Zenodo. Используя этот ресурс, исследователи могут получить значимый контекст при описании новых РНК-вирусов в будущих исследованиях. Например, путем получения информации об экологическом распределении конкретных вирусных линий или аннотирования их конкретных белковых доменов. Кроме того, этот ресурс может помочь исследователям в идентификации ключевых геномов РНК-вирусов, которые можно будет дополнительно охарактеризовать экспериментально.
