Ключевые факты
- Вирус Усику был выделен из образцов осадочных пород, собранных в Усику, Ибараки, Япония.
- Вирус поражает зеленую водоросль Chlorella variabilis.
- Он обладает уникальной структурой «звездных врат» для проникновения в хозяина.
- Вирус кодирует рибосомальные белки, такие как eL39, обычно встречающиеся у эукариот.
Краткая сводка
Новый гигантский вирус Усику (Ushikuvirus) был выделен из образцов осадочных пород в Усику, Ибараки, Япония. Этот вирус поражает зеленую водоросль Chlorella variabilis и обладает большим геномом двойной спирали ДНК.
К отличительным особенностям относятся уникальная структура «звездных врат», используемая для проникновения в хозяина, и кодирование рибосомальных белков, таких как eL39. Присутствие этих белков, которые обычно являются исключительными для эукариот, свидетельствует о потенциальной роли вирусов в эволюции эукариотического ядра.
Открытие и классификация
Новый идентифицированный Усику (Ushikuvirus) принадлежит к семейству Mimiviridae, известному своими исключительно большими геномами. Вирус был выделен из осадка, собранного в районе Усику префектуры Ибараки, Япония. Он специфически поражает зеленую водоросль Chlorella variabilis — одноклеточный фотосинтезирующий организм.
Анализ вируса выявил сложную структуру. В отличие от многих других известных вирусов, Усику обладает уникальной морфологией с особой структурой «звездных врат», расположенной в одной вершине его икосаэдрического капсида. Считается, что эта специализированная структура является основным механизмом, с помощью которого вирус инициирует инфекцию, открываясь для высвобождения генетического материала в клетку хозяина.
Геномные аномалии
Геном Усику состоит из ДНК двойной спирали и отличается значительным размером, что согласуется с другими представителями семейства Mimiviridae. Однако определенные генетические маркеры внутри этого генома привлекли пристальное внимание исследователей. Вирус несет гены, кодирующие белки, обычно встречающиеся в клеточных организмах.
Наиболее значимо то, что Усику кодирует рибосомальные белки. Рибосомы — это молекулярные машины, ответственные за синтез белка во всех живых клетках. Присутствие этих белков в вирусном геноме является редким явлением и ставит под сомнение традиционный взгляд на вирусы как на неживые сущности, которые полностью полагаются на механизм хозяина для репликации.
Значение для эволюционной биологии
Открытие рибосомальных белков в Усику имеет глубокие последствия для понимания происхождения эукариот. Эукариоты — это организмы, чьи клетки содержат ядро, что отличает их от прокариот, таких как бактерии. Происхождение эукариотического ядра остается одной из самых дискутируемых проблем в биологии.
Результаты подтверждают теорию, известную как вирусный эукариогенез. Эта гипотеза предполагает, что эукариотическое ядро развилось из древнего вируса. В частности, она предполагает, что большой ДНК-вирус, подобный Усику, мог слиться с клеткой-хозяином из архей, став в конечном итоге ядром. Кодируя рибосомальные белки, Усику предоставляет потенциальную молекулярную летопись этого древнего вирусного вклада в сложность эукариот.
Направления будущих исследований
Идентификация Усику открывает новые возможности для изучения вирусферы — глобальной совокупности вирусов. Исследователи теперь пристальнее смотрят на взаимоотношения между гигантскими вирусами и их хозяевами, чтобы понять, как обменивается генетический материал. Конкретная роль кодируемых рибосомальных белков в жизненном цикле вируса остается ключевой областью исследования.
Требуются дополнительные исследования, чтобы определить, функционален ли белок eL39 внутри вируса или он играет роль в манипуляции клеточным механизмом хозяина. Понимание этих механизмов может в конечном итоге привести к более широкому пониманию фундаментальных процессов жизни и эволюционной истории сложных клеток.
