Οι ιοί συνήθως αποθηκεύουν τις γενετικές τους πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε μόρια είτε DNA είτε 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 κατασκευασμένο από RNA και DNA. Κανείς δεν ξέρει αν αυτό είναι ένα παράξενο, μεμονωμένο περιστατικό ή αν υπάρχουν άλλοι παρόμοιοι ιοί εκεί έξω.
DNA εναντίον RNA
Σχεδόν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί φέρουν κληρονομικές πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε μόρια DNA. Οι ιοί είναι μια ασυνήθιστη εξαίρεση. Βεβαίως, πολλοί βιολόγοι δεν θεωρούν ότι οι ιοί είναι μια μορφή «ζωής», καθώς δεν μπορούν να αναπαραχθούν από μόνες τους. Ενώ πολλοί ιοί έχουν γονιδιώματα DNA, άλλοι όπως ο HIV και η γρίπη έχουν γονιδιώματα κατασκευασμένα από RNA. Το RNA και το DNA είναι πολύ παρόμοια: και τα δύο κατασκευάζονται από αλυσίδες χημικών μονάδων συσσωρευμένες μαζί από έναν συγκεκριμένο τύπο χημικής σύνδεσης που ονομάζεται φωσφοδιεστέρας. Υπάρχουν, ωστόσο, 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 συνδεδεμένο στο τμήμα σακχάρου κάθε μονάδας. Αυτή η διαφορά κάνει το RNA πιο ασταθές και πιο επιρρεπές σε κατάρρευση.
Υβριδικό γονιδίωμα DNA-RNA
Οι επιστήμονες από καιρό πιστεύουν ότι τα ιογενή γονιδιώματα θα μπορούσαν να κατασκευαστούν είτε από DNA είτε από RNA, αλλά όχι και από τα δύο. Τον Απρίλιο του 2012, ωστόσο, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Πόρτλαντ στο Όρεγκον ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός ιού ονόμασαν RNA-DNA υβριδικό ιό ή RDHV στα νερά της λίμνης Boiling Springs στο Εθνικό Ηφαιστειακό Λάσσεν Πάρκο. Το γονιδίωμα αυτού του ιού αποτελείται από DNA, αλλά ένα από τα γονίδια σε αυτό το γονιδίωμα είναι εξαιρετικά παρόμοιο με τα γονίδια που βρίσκονται μόνο σε Οι ιοί RNA, που υποδηλώνουν έντονα ότι, σε κάποιο σημείο του παρελθόντος, αυτός ο ιός είχε ένα υβριδικό γονιδίωμα κατασκευασμένο από DNA και RNA. Ο ιός βρέθηκε στο νερό της λίμνης με τρεχούμενο νερό μέσω ενός φίλτρου για να συλλάβει ιούς για προσδιορισμό αλληλουχίας DNA, έτσι οι επιστήμονες δεν ξέρω τι κάνει ή τι είδους οργανισμό μολύνει, πόσο άφθονος είναι ο ιός ή αν μπορεί να επιβιώσει σε άλλους 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 DNA, το προκύπτον DNA θα μπορούσε να αναμιχθεί με το ιογενές γονιδίωμα DNA, δημιουργώντας έτσι το υβρίδιο. Εναλλακτικά, ένας κλώνος του DNA και ένας κλώνος του RNA θα μπορούσαν να έχουν κολληθεί μαζί σε ένα κύτταρο μολυσμένο και με τα δύο είδη ιών. Με βάση αυτά που γνωρίζουμε αυτήν τη στιγμή, οι επιστήμονες δεν μπορούν να πει με βεβαιότητα ποιο από αυτά τα δύο σενάρια προκάλεσε το υβρίδιο στη λίμνη Boiling. Ούτε γνωρίζουν αν αυτός ο τύπος υβριδίου θα έχει πλεονέκτημα έναντι του ανταγωνισμού.
Επιπτώσεις
Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός ιών στους ωκεανούς του κόσμου, οι περισσότεροι από τους οποίους μολύνουν βακτήρια. Το μέσο χιλιοστόλιτρο θαλασσινού νερού περιέχει περίπου εκατομμύρια εκατομμύρια ιούς. Η συντριπτική πλειονότητα των ιών των ωκεανών δεν έχει ονομαστεί, απομονωθεί ή αναγνωριστεί, αν και οι επιστήμονες έχουν συλλέξει Δεδομένα αλληλουχίας DNA για χιλιάδες ιούς ωκεανού που δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί μέσω ενός έργου που ονομάζεται Παγκόσμιος Ωκεανός Επισκόπηση. Οι επιστήμονες του Portland State προσπάθησαν να αναζητήσουν δεδομένα της Global Ocean Survey για ακολουθίες παρόμοιες με αυτές του RDHV για να προσδιορίσουν εάν μπορεί να υπάρχουν άλλοι υβριδικοί ιοί RNA-DNA εκεί έξω και βρήκαν αρκετές αλληλουχίες που ταιριάζουν, όλες από τις μέχρι στιγμής άγνωστες ιοί. Αυτή η δελεαστική ένδειξη υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν άλλοι υβριδικοί ιοί RNA-DNA κάπου στους ωκεανούς του κόσμου. Αν και οι επιστήμονες που μελετούν ιούς δεν αναζητούν συγκεκριμένα υβρίδια RNA-DNA, προσπαθούν να μάθουν περισσότερα για το εκπληκτική ποικιλία ιών που βρίσκονται στη φύση, και καθώς αυτή η έρευνα εξελίσσεται είναι πιθανό να βρουν άλλα παρόμοια υβρίδια αλλού-κάπου αλλού.