შეიძლება ვირუსული გენომი დამზადდეს როგორც დნმ-ის, ასევე რნმ-ისგან?

ვირუსები, როგორც წესი, ინახავენ თავიანთ გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელიც კოდირებულია ან დნმ – ის და არც რნმ – ის მოლეკულებში - ან ერთი, ან მეორე, მაგრამ არა ორივე. 2012 წლის აპრილში, პორტლენდის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მეცნიერებმა აღმოაჩინეს უჩვეულო ვირუსი გენომით, რომელიც დამზადებულია როგორც რნმ და დნმ-ისგან. არავინ იცის ეს უცნაური, ცალკეული მოვლენაა თუ არსებობს სხვა მსგავსი ვირუსები.

ფაქტობრივად, ყველა ცოცხალ ორგანიზმს აქვს დნმ-ის მოლეკულაში კოდირებული მემკვიდრეობითი ინფორმაცია. ვირუსები არაჩვეულებრივი გამონაკლისია. მართალია, ბევრი ბიოლოგი არ მიიჩნევს ვირუსებს "სიცოცხლის" ფორმად, რადგან მათ არ შეუძლიათ საკუთარი თავის გამრავლება. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრ ვირუსს აქვს დნმ – ის გენომი, სხვებს, მაგალითად, აივ ინფექციასა და გრიპს აქვთ RNA– სგან მიღებული გენომები. რნმ და დნმ ძალიან ჰგავს ერთმანეთს: ორივე მზადდება ქიმიური ერთეულების ჯაჭვებისგან, რომლებიც გაერთიანებულია სპეციფიკური ტიპის ქიმიური ბმულით, რომელსაც ფოსფოდიესტერული ბმა ეწოდება. ორი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა რნმ-სა და დნმ-ს შორის. RNA მოიცავს ქიმიურ ერთეულს, რომელიც დნმ – ში არ გვხვდება, ურაცილს. გარდა ამისა, რნმ-ში არსებულ ქიმიურ ერთეულებს თითო ერთეულის შაქრის ნაწილზე ერთვის კიდევ ერთი ჟანგბადის ატომი. ეს განსხვავება რნმ-ს უფრო არასტაბილურს და დაშლისკენ მიდრეკილებას ხდის.

დიდი ხანია მეცნიერები ფიქრობდნენ, რომ ვირუსული გენომები შეიძლება გაკეთდეს ან დნმ – ისგან და არც რნმ – ისგან, მაგრამ არა ორივე. 2012 წლის აპრილში, ორეგონის პორტლენდის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მეცნიერებმა განაცხადეს ვირუსის აღმოჩენის შესახებ მათ ლასენის ვულკანური ნაციონალის მდუღარე წყაროების ტბის წყლებში RNA-DNA ჰიბრიდული ვირუსი ან RDHV უწოდეს პარკი ამ ვირუსის გენომი დამზადებულია დნმ-ისგან, მაგრამ ამ გენომის ერთ-ერთი გენი ძალიან ჰგავს გენებს, რომლებიც მხოლოდ RNA ვირუსები, რაც მტკიცედ მიანიშნებს იმაზე, რომ წარსულში გარკვეულ მომენტში ამ ვირუსს ჰქონდა ჰიბრიდული გენომი, დნმ-ისა და რნმ. ვირუსი ტბის წყალში იპოვნეს ფილტრის მეშვეობით წყლის გავლით, დნმ-ის თანმიმდევრობისთვის ვირუსების დასაფიქსირებლად, ამიტომ მეცნიერები არ ვიცი რას აკეთებს ის ან რა ტიპის ორგანიზმს აინფიცირებს, რამდენად უხვადაა ვირუსი ან შეუძლია თუ არა მას სხვაში გადარჩენა გარემო. ამ დროს, RDHV არის ერთადერთი ცნობილი შემთხვევა, როდესაც RNA ვირუსი ქმნის ჰიბრიდს დნმ ვირუსთან.

არსებობს ორი გზა, რომ RNA ვირუსის გენი შეიძლება გახდეს დნმ ვირუსის გენომის ნაწილი. RNA ვირუსსა და დნმ ვირუსს შეეძლო ერთდროულად დაინფიცირებულიყო ერთი და იგივე უჯრედი. თუ რნმ-ის რომელიმე გენი გარდაიქმნა ან გადაიქცა დნმ-ში, ამის შედეგად შეიძლება დნმ შეერიოს დნმ-ის ვირუსულ გენომს და ამით შექმნა ჰიბრიდი. გარდა ამისა, დნმ-ის და რნმ-ის ბოჭკო შეიძლება გაერთიანებულიყო ორივე ტიპის ვირუსებით ინფიცირებულ უჯრედში. იმის საფუძველზე, რაც ახლა ვიცით, მეცნიერები დანამდვილებით ვერ გეტყვიან, ამ ორი სცენარიდან რომელი წარმოშობს ჰიბრიდს მდუღარე ტბაში. არც მათ იციან, ამ ტიპის ჰიბრიდულს რაიმე უპირატესობა ექნება კონკურენციასთან შედარებით.

მსოფლიო ოკეანეებში არის ვირუსების გიგანტური რაოდენობა, რომელთა უმეტესობა აზიანებს ბაქტერიებს. ზღვის საშუალო მილილიტრი შეიცავს სავარაუდოდ რამდენიმე მილიონ ვირუსს. ოკეანის ვირუსების აბსოლუტური უმრავლესობა არ არის დასახელებული, იზოლირებული ან იდენტიფიცირებული, თუმცა მეცნიერებმა შეაგროვეს ათასობით ოკეანეში ჯერ კიდევ ამოუცნობი ვირუსის დნმ-ის თანმიმდევრობის მონაცემები, პროექტის მეშვეობით, რომელსაც გლობალური ოკეანე ეწოდება გამოკითხვა პორტლენდის შტატის მეცნიერებმა სცადეს გლობალური ოკეანეების კვლევის მონაცემების მოძიება RDHV– ს მსგავსი თანმიმდევრულობების დასადგენად შეიძლება არსებობდეს სხვა RNA-DNA დონის ჰიბრიდული ვირუსები და მათ აღმოაჩინეს რამდენიმე შესატყვისი თანმიმდევრობა, ყველა ჯერ კიდევ დაუდგენელიდან ვირუსები. ეს სანატრელი წარმოდგენა მიგვანიშნებს, რომ სადღაც მსოფლიოს ოკეანეებში შეიძლება არსებობდეს სხვა RNA-DNA ჰიბრიდული ვირუსები. მიუხედავად იმისა, რომ ვირუსების შემსწავლელი მეცნიერები სპეციფიკურად არ ეძებენ RNA-DNA დონის ჰიბრიდებს, ისინი ცდილობენ გაეცნონ უფრო მეტ ვირუსს ბუნებაში აღმოჩენილი მრავალფეროვანი ვირუსები და ამ კვლევის პროგრესირებასთან ერთად შესაძლებელია მათ იპოვონ სხვა მსგავსი ჰიბრიდები სხვაგან