این ویروس های تازه کشف شده ممکن است ظهور حیات پیچیده در زمین را شکل داده باشند

این ویروس های تازه کشف شده ممکن است ظهور حیات پیچیده در زمین را شکل داده باشند

دانشمندان “اثر انگشت” ویروس‌های مرموز را کشف کردند که در یک گروه باستانی از میکروب هایی که ممکن است به رشد همه حیات پیچیده روی زمین کمک کرده باشند: از قارچ ها گرفته تا گیاهان و انسان ها.

 

این میکروب‌ها – که به نام Asgard archaea پس از اقامتگاه خدایان در اسطوره‌های نورس شناخته می‌شوند – در رسوبات سرد در اعماق اقیانوس و در چشمه‌های آب گرم در کمین هستند و قبل از اولین بار در زمین وجود داشتند. یوکاریوتی، که حامل DNAهستند > داخل هسته.

با آلوده کردن باستان‌های آسگارد، ویروس‌ها ممکن است بر نحوه پیدایش چنین اشکال حیاتی تأثیر گذاشته باشند، و حتی ممکن است برخی از اولین پیش‌سازهای هسته را به وجود آورند،  برخی از دانشمندان فرضیه هایی را مطرح می کنند ize. اما پیش از این هیچ ویروس آلوده کننده آسگارد کشف نشده بود.

اکنون، در سه مطالعه که دوشنبه (۲۷ ژوئن) در مجله Nature Microbiology منتشر شد، دانشمندان تعداد زیادی از ویروس‌ها را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند باستان‌های باستانی را آلوده کنند.

سوزان اردمان، رهبر گروه گروه تحقیقاتی ویروس شناسی باستانی در مؤسسه میکروبیولوژی دریایی ماکس پلانک در برمن، آلمان، گفت: «اینها اولین مطالعاتی هستند که ویروس‌های باستانی آسگارد را بررسی می‌کنند؛ هیچ چیز قبلاً شناخته شده نبود. اردمن در ایمیلی به Live Science گفت: در آینده، این خط از تحقیقات ممکن است نشان دهد که آیا و چگونه ویروس ها در ظهور سلول های یوکاریوتی روی زمین نقش داشته اند یا خیر.

 

مرتبط: دانشمندان ویروس ها را کشف کردند که مخفیانه بر اقیانوس‌های جهان حکومت می‌کنند

غبارگیری برای “اثر انگشت” ویروسی 

در تحقیقات جدید دانشمندان به جستجوی Evi پرداختند وجود عفونت ویروسی در DNA باستانی آسگارد. این شواهد جاسازی شده به شکل قطعات کوتاهی از DNA ویروسی به نام “CRISPR ارائه می شود.  فاصله‌ها.”

اکثر افرادی که عبارت CRISPR را می‌شنوند به ابزار ویرایش ژن معروف فکر کنید که ایان رمبو، کاندیدای سابق دکترا در دانشگاه تگزاس در موسسه علوم دریایی آستین و اولین نویسنده یکی از میکروبیولوژی طبیعت . با این حال، این ابزار ویرایش ژن در اصل از مکانیسم‌های دفاعی طبیعی باکتریاقتباس شده است. او به Live Science گفت و archaea.

مخفف «CRISPR» مخفف «خوشه‌هایی از تکرارهای کوتاه پالیندرومیک با فاصله منظم» است و به ناحیه‌ای از DNA متشکل از توالی‌های کوتاه و مکرر با «فاصله‌ها» اشاره دارد. ” بین هر تکرار قرار می گیرد. باکتری‌ها و باستان‌ها این فاصله‌ها را از ویروس‌هایی که آنها را آلوده می‌کنند می‌کشند، و بنابراین، سلول‌ها بانک حافظه‌ای از DNA ویروسی را حفظ می‌کنند که به آنها کمک می‌کند ویروس‌ها را شناسایی کنند، اگر دوباره حمله کنند.

رمبو که اکنون یک محقق فوق دکتری با خدمات تحقیقات کشاورزی USDA است، گفت: “این یک سیستم ایمنی سازگار است که این عفونت های قبلی را به خاطر می آورد.”

رمبو و همکارانش در حوضه گوایماس در خلیج کالیفرنیا شکار کردند. – بدنه آبی بین باخا کالیفرنیا و سرزمین اصلی مکزیک – برای چنین فاصله‌گذارهای DNA در نمونه‌های باستانی آسگارد جمع‌آوری‌شده از رسوبات نزدیک دریچه‌های گرمابی، تقریباً ۱.۲۵ مایل (۲ کیلومتر) زیر سطح آب.

این تیم با اسپیسرهایی که آن‌ها به بخش‌های طولانی‌تری از DNA ویروسی که از محیط اعماق دریا جمع‌آوری شده بود، پیدا کردند.

مرتبط: آیا ویروس ها زنده هستند

مارت کروپوویچ، رئیس این سازمان می‌گوید: «توالی‌بندی ویروس‌ها از رسوبات اعماق دریا بسیار آسان است… اما چالش این است که تشخیص دهیم این ویروس‌ها کدام میزبان را آلوده می‌کنند.» واحد ویروس شناسی باستانی در انستیتو پاستور در پاریس و یکی از نویسندگان دیگر دو مطالعات. “تطبیق اسپیسر CRISPR راحت‌ترین، متقاعدکننده‌ترین و قابل اعتمادترین رویکرد برای تعیین میزبان است.”

در پایان، تیم رمبو شش ویروس را کشف کردند که دو نوع باستان‌آهن آسگارد را آلوده می‌کنند که به ترتیب Lokiarchaeota و Helarchaeota برای خدای نورس لوکی و الهه هل نام‌گذاری شده‌اند. محققان ویروس‌های تازه‌یافته را بر اساس موجودات اسطوره‌ای اسکاندیناوی از جمله گرگ غول‌پیکر فنریر و اژدهای نیدوگ نام‌گذاری کردند.

 

به‌طور مشابه، در یک مطالعه، کروپوویچ و همکارانش دو ویروس را کشف کردند. به نام های هوگین و مونین، از روی دو کلاغ که به عنوان پیشاهنگ خدای نورس اودین عمل می کنند. این ویروس ها در ژنوم آسگارد که از یک چشمه آب گرم در پارک ملی یلوستون نمونه برداری شده بود، کشف شدند.

در مطالعه نهایی، کروپوویچ و همکارانش ویروس هایی را در رسوبات اعماق دریا کشف کردند که از شبه جزیره شیموکیتا، دماغه شمال شرقی جزیره ژاپنی هونشو، و همچنین دو مکان دیگر در اقیانوس آرام و یک مکان جمع آوری شده بود. در اقیانوس هند.

در این نمونه‌ها، آنها سه گروه از ویروس‌ها را در سطح خانواده پیدا کردند که آنها را به نام سه نورن – Wyrd، Verdandi و Skuld – که موجودات ماوراء طبیعی هستند که سرنوشت انسان‌ها را تعیین می‌کنند، نام‌گذاری کردند. خدایان و فانی ها در اساطیر نورس

مرتبط: خارج از گل و لای اعماق دریا، یک لکه عجیب ممکن است رازهایی را در مورد منشأ حیات پیچیده نگه دارد

محققان با استفاده از DNA ویروسی می‌توانند استنباط کنند که ژن‌های مختلف چه نوع پروتئین‌هایی دارند. برای، و بنابراین، نحوه ظاهر و عملکرد ویروس ها را کد کنید.

برای مثال، کروپوویچ و همکارانش تشخیص دادند که ویروس‌های نام‌گذاری شده برای Norn Verdandi احتمالاً دارای دم‌هایی هستند که از پوسته‌های بیرونی یا کپسیدهایشان امتداد می‌یابد، و ویروس‌های نام‌گذاری شده برای Wyrd احتمالاً لیمو شکل هستند.

تیم Rambo همچنین شواهدی یافتند که نشان می‌دهد ویروس‌های Nidhogg ممکن است بتوانند پروتئین‌های کلیدی را در سلول‌های میزبان خود ربوده باشند که به ویروس‌ها کمک می‌کند نسخه‌های جدیدی از خود را پمپ کنند. (ویروس‌هایی که سلول‌های یوکاریوتی را آلوده می‌کنند، میزبان خود را به روشی مشابه می‌ربایند.)

در نهایت، محققان تنها توانستند عملکرد برخی از ژن‌های ویروس‌ها را کشف کنند. Erdmann گفت که عملکرد اکثریت قریب به اتفاق ژن ها هنوز ناشناخته است. او گفت، علاوه بر این، از آنجایی که CRISPR علیه همه ویروس‌ها کار نمی‌کند، احتمالاً ویروس‌های آلوده‌کننده آسگارد بیشتری هنوز کشف نشده‌اند.

یکی از راه‌های یافتن این ویروس‌های پنهان، رشد باستان‌های آسگارد در آزمایشگاه و جداسازی ویروس‌های موجود در سلول‌های آن‌ها است. اردمن خاطرنشان کرد: «با این حال، ثابت شده است که کشت باستان‌های آسگارد بسیار دشوار است.

تا به امروز، تنها یک گروه تحقیقاتی آسگارد با موفقیت پرورش یافت، و برای انجام آن ۱۲ سال طولانی طول کشید. این تا حدی به این دلیل است که سلول های باستانی هفته ها طول می کشد تا تکثیر شوند. (برای مقایسه، برای مثال، باکتری اشریشیا کلی حدود ۲۰ دقیقه طول می کشد،  به گزارش ساینس نیوز). کروپوویچ گفت: تا زمانی که تعداد بیشتری از آسگاردها در آزمایشگاه رشد نکنند، تطبیق اسپیسر CRISPR احتمالا کارآمدترین راه برای یافتن ویروس‌های بیشتر است. رمبو به لایو ساینس گفت: با یافتن ویروس‌های بیشتر و بیشتر، نقش آنها در پیدایش یوکاریوت‌ها – از جمله انسان‌ها – ممکن است واضح‌تر شود.

مطالب مرتبط:

تک عجیب شکل حیات سلولی یک ژنوم واقعاً عجیب دارد

احتمالاً پیوند گمشده بین سلول‌های ساده و اشکال پیچیده حیات پیدا شد

بزرگترین باکتری کشف شده تاکنون دانشمندان را با پیچیدگی خود شگفت زده کرده است

این مقاله در اصل توسط Live Science منتشر شده است. مقاله اصلی را اینجا بخوانید.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.