Ponad pięć tysięcy nowych wirusów odkryto w oceanach

Do wirusów RNA zalicza się te, które jako swój materiał genetyczny wykorzystują kwas rybonukleinowy. Niektóre dobrze znane wirusy RNA to grypa, ebola i koronawirus SARS-CoV-2, wywołujący COVID-19. Zdaniem autorów badania, którego wyniki opublikowano w czwartek na łamach czasopisma "Science", wirusy te są słabo poznane w porównaniu z tymi, które jako materiał genetyczny zawierają kwas deoksyrybonukleinowy (DNA).

Jak podkreślił główny autor raportu Matthew Sullivan, profesor mikrobiologii na Uniwersytecie Stanu Ohio, badania dotyczące wirusów RNA koncentrowały się zwykle na tych, które wywołują choroby. Wyjaśnił, że to tylko "malutki wycinek" wirusów RNA, które występują na naszej planecie. - Chcieliśmy systematycznie badać je na bardzo dużą skalę i eksplorować środowisko, któremu nikt wcześniej nie poświęcił zbyt wiele uwagi - dodał.

Naukowcy przenalizowali 35 tysięcy próbek wody pobranych ze 121 miejsc we wszystkich pięciu oceanach. Zbadano sekwencje genetyczne pobrane z planktonu - organizmów wodnych, które są częstymi żywicielami wirusów RNA. Sekwencje należące do wirusów RNA zostały zidentyfikowane dzięki poszukiwaniu genu zwanego RdRp, który występuje we wszystkich wirusach RNA, ale nie ma go w innych wirusach i komórkach. Zidentyfikowano ponad 44 tysiące sekwencji z tym genem.

Gen RdRp ma jednak miliardy lat i wiele razy ewoluował. Dlatego trudne były do określenia ewolucyjne relacje pomiędzy sekwencjami. Naukowcy wykorzystali więc do tego uczenie maszynowe (machine learning - samouczenie się maszyn wykorzystujące sztuczną inteligencję). W ten sposób zidentyfikowano około 5500 nowych wirusów RNA.

Ich różnorodność okazała się tak duża, że badacze zaproponowali podwojenie liczby grup taksonomicznych używanych do klasyfikacji wirusów RNA z pięciu do dziesięciu typów. W systematyce biologicznej typ (phylum) znajduje się pomiędzy gromadą a królestwem. Nowym typom nadano nazwy: Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota i Arctiviricota.

Badacze przekazali, że wirusy przyporządkowane do typu Taraviricota szczególnie obficie znajdowały się w wodach umiarkowanych i tropikalnych. Jak podkreślił Sullivan, "sugeruje to, że są one ważne pod względem ekologicznym". Wirusy z typu Arctiviricota z kolei licznie występowały w Oceanie Arktycznym.

Autorzy pracy ocenili, że zrozumienie, jak gen RdRp zmieniał się w czasie może sprawić, że lepiej pojmiemy ewolucję wczesnego życia na naszej planecie. - Gen RdRp może być jednym z najdawniejszych genów - powiedział współautor badania Ahmed Zayed. - Śledzimy więc nie tylko pochodzenie wirusów, ale też pochodzenie życia - dodał.