Περιεχόμενο
Οι ιοί συνήθως αποθηκεύουν τις γενετικές τους πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε μόρια DNA ή RNA - είτε το ένα είτε το άλλο, αλλά όχι και τα δύο. Τον Απρίλιο του 2012, ωστόσο, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Πόρτλαντ ανακάλυψαν έναν ασυνήθιστο ιό με ένα γονιδίωμα που έγινε τόσο από το RNA όσο και από το DNA. Κανείς δεν γνωρίζει αν πρόκειται για ένα παράξενο, ενιαίο περιστατικό ή αν υπάρχουν και άλλοι παρόμοιοι ιοί εκεί έξω.
DNA έναντι RNA
Σχεδόν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί φέρουν κληρονομικές πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε μόρια DNA. Οι ιοί είναι μια ασυνήθιστη εξαίρεση. Είναι βέβαιο ότι πολλοί βιολόγοι θεωρούν ότι οι ιοί δεν είναι μια μορφή «ζωής» επειδή δεν μπορούν να αναπαραχθούν μόνοι τους. Ενώ πολλοί ιοί έχουν γονιδιώματα DNA, άλλοι όπως ο ιός HIV και η γρίπη έχουν γονιδιώματα που παράγονται από RNA. Το RNA και το DNA είναι πολύ όμοια: και τα δύο κατασκευάζονται από αλυσίδες χημικών μονάδων που συσσωρεύονται μαζί με έναν συγκεκριμένο τύπο χημικού δεσμού που ονομάζεται δεσμός φωσφοδιεστέρα. Ωστόσο, υπάρχουν δύο σημαντικές διαφορές μεταξύ του RNA και του DNA. Το RNA περιλαμβάνει μια χημική μονάδα που δεν βρίσκεται στο DNA που ονομάζεται ουρακίλη. Επιπλέον, οι χημικές μονάδες στο RNA έχουν ένα επιπλέον άτομο οξυγόνου προσαρτημένο στο τμήμα ζάχαρης της κάθε μονάδας. Αυτή η διαφορά καθιστά το RNA πιο ασταθές και πιο επιρρεπές στο σπάσιμο.
Υβρίδιο DNA-RNA Genome
Οι επιστήμονες έχουν σκεφτεί πολύ καιρό ότι τα ιικά γονιδιώματα μπορούν να γίνουν είτε από DNA είτε από RNA, αλλά όχι και από τα δύο. Ωστόσο, τον Απρίλιο του 2012, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Πόρτλαντ στο Όρεγκον ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός ιού που ονόμασαν υβριδικό ιό RNA-DNA ή RDHV στα ύδατα της λίμνης Boiling Springs στο εθνικό ηφαιστειακό πάρκο Lassen. Το γονιδίωμα αυτού του ιού αποτελείται από DNA, αλλά ένα από τα γονίδια αυτού του γονιδιώματος είναι εξαιρετικά παρόμοιο με γονίδια που βρίσκονται μόνο σε ιούς RNA, γεγονός που υποδηλώνει έντονα ότι σε κάποιο σημείο στο παρελθόν ο ιός αυτός είχε ένα υβριδικό γονιδίωμα που αποτελείται από αμφότερα DNA και RNA. Ο ιός βρέθηκε στο νερό της λίμνης με τρεχούμενο νερό μέσα από ένα φίλτρο για να συλλάβει τους ιούς για την αλληλούχιση του DNA, έτσι οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν τι κάνει ή τι είδους οργανισμό προσβάλλει, πόσο άφθονος είναι ο ιός ή αν μπορεί να επιβιώσει σε άλλα περιβάλλοντα . Αυτή τη στιγμή, το RDHV είναι η μόνη γνωστή περίπτωση ενός ιού RNA που σχηματίζει ένα υβρίδιο με έναν ιό DNA.
Προέλευση
Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους ένα γονίδιο από έναν ιό RNA θα μπορούσε να γίνει μέρος του γονιδιώματος ενός ιού DNA. Ένας ιός RNA και ένας ιός DNA θα μπορούσαν να έχουν μολύνει το ίδιο κύτταρο ταυτόχρονα. εάν ένα από τα γονίδια RNA μετατράπηκε ή μεταφράστηκε σε ϋΝΑ, το προκύπτον ϋΝΑ θα μπορούσε να αναμείχθηκε με το γονιδίωμα ϋΝΑ ιού, δημιουργώντας έτσι το υβρίδιο. Εναλλακτικά, ένας κλώνος DNA και ένας κλώνος RNA θα μπορούσαν να έχουν κολληθεί μαζί σε ένα κύτταρο μολυσμένο με και τα δύο είδη ιών. Με βάση αυτό που γνωρίζουμε τώρα, οι επιστήμονες δεν μπορούν να πούν με βεβαιότητα ποιο από αυτά τα δύο σενάρια οδήγησε στο υβρίδιο της Βίλας Λίμνη. Επίσης δεν γνωρίζουν αν αυτός ο τύπος υβριδικού θα είχε κάποιο πλεονέκτημα έναντι του ανταγωνισμού.
Επιπτώσεις
Υπάρχει ένας γιγαντιαίος αριθμός ιών στον κόσμο των ωκεανών, οι περισσότεροι από τους οποίους μολύνουν τα βακτηρίδια. Το μέσο χιλιοστόλιτρο θαλάσσιου νερού περιέχει περίπου εκατομμύρια ιούς. Η συντριπτική πλειονότητα των ιών των ωκεανών δεν έχουν ονομαστεί, απομονωθεί ή αναγνωριστεί, αν και οι επιστήμονες έχουν συλλέξει δεδομένα αλληλουχίας DNA για χιλιάδες ακόμη μη αναγνωρισμένους ιούς ωκεανών μέσω ενός έργου που ονομάζεται Global Ocean Survey. Οι επιστήμονες του Πόρτλαντ προσπάθησαν να βρουν δεδομένα Global Survey Surveys για αλληλουχίες παρόμοιες με εκείνες του RDHV για να προσδιορίσουν εάν υπάρχουν άλλοι υβριδικοί ιοί RNA-DNA εκεί έξω και βρήκαν αρκετές αλληλουχίες που ταιριάζουν, όλες από τους μέχρι τώρα άγνωστους ιούς. Αυτή η εντυπωσιακή ένδειξη υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν και άλλοι υβριδικοί ιοί RNA-DNA κάπου στους ωκεανούς του κόσμου. Αν και οι επιστήμονες που μελετούν τους ιούς δεν ψάχνουν ειδικά για τα υβρίδια RNA-DNA, προσπαθούν να μάθουν περισσότερα για την καταπληκτική ποικιλία των ιών που βρίσκονται στη φύση και καθώς αυτή η έρευνα εξελίσσεται, μπορεί να βρει άλλα παρόμοια υβρίδια αλλού.