Se poate face un genom viral atât din ADN, cât și din ARN?

Virușii își păstrează de obicei informațiile genetice codificate în molecule de ADN sau ARN - fie una, fie alta, dar nu ambele. Cu toate acestea, în aprilie 2012, oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Portland au descoperit un virus neobișnuit cu un genom făcut atât din ARN, cât și din ADN. Nimeni nu știe dacă este vorba de o singură apariție bizară sau dacă există și alți viruși similari.

Practic toate organismele vii poartă informații ereditare codificate în molecule de ADN. Virușii sunt o excepție neobișnuită. Desigur, mulți biologi nu consideră că virusurile sunt o formă de „viață”, deoarece nu se pot reproduce singuri. În timp ce mulți viruși au genomi ADN, alții precum HIV și gripa au în schimb genomi din ARN. ARN și ADN sunt foarte asemănătoare: ambele sunt realizate din lanțuri de unități chimice capsate împreună printr-un tip specific de legătură chimică numită o legătură fosfodiesterică. Cu toate acestea, există două diferențe importante între ARN și ADN. ARN-ul include o unitate chimică care nu se găsește în ADN numită uracil. În plus, unitățile chimice din ARN au un atom de oxigen suplimentar atașat la partea de zahăr a fiecărei unități. Această diferență face ARN-ul mai instabil și mai predispus la descompunere.

Oamenii de știință s-au gândit de mult că genomurile virale ar putea fi obținute fie din ADN, fie din ARN, dar nu din ambele. Cu toate acestea, în aprilie 2012, oamenii de știință de la Portland State University din Oregon au anunțat descoperirea unui virus au numit virusul hibrid ARN-ADN sau RDHV în apele lacului Boiling Springs din Lassen Volcanic National Parc. Genomul acestui virus este format din ADN, dar una dintre genele acestui genom este extrem de similară cu genele găsite doar în Virusuri ARN, ceea ce sugerează cu tărie că, la un moment dat în trecut, acest virus avea un genom hibrid format din ADN și ARN. Virusul a fost găsit în apa lacului curgând apă printr-un filtru pentru a captura viruși pentru secvențierea ADN, așa că oamenii de știință nu știu ce face sau ce tip de organism infectează, cât de abundent este virusul sau dacă poate supraviețui în altul medii. În acest moment, RDHV este singurul caz cunoscut al unui virus ARN care formează un hibrid cu un virus ADN.

Există două moduri în care o genă a unui virus ARN ar fi putut deveni parte a genomului unui virus ADN. Un virus ARN și un virus ADN ar fi putut infecta aceeași celulă în același timp; dacă una dintre genele ARN a fost convertită sau tradusă în ADN, ADN-ul rezultat ar fi putut fi amestecat cu genomul viral ADN, creând astfel hibridul. Alternativ, o catenă de ADN și o catenă de ARN ar fi putut fi lipite împreună într-o celulă infectată cu ambele tipuri de viruși. Pe baza a ceea ce știm acum, oamenii de știință nu pot spune cu siguranță care dintre aceste două scenarii a dat naștere hibridului în Boiling Lake. Nici nu știu dacă acest tip de hibrid ar avea vreun avantaj față de concurență.

Există un număr gigantic de virusuri în oceanele lumii, dintre care majoritatea infectează bacteriile. Mililitrul mediu de apă de mare conține aproximativ câteva milioane de viruși. Marea majoritate a virusurilor oceanice nu au fost numite, izolate sau identificate, deși oamenii de știință au colectat Date despre secvența ADN pentru mii de viruși oceanici încă neidentificați printr-un proiect numit Oceanul Global Studiu. Oamenii de știință din statul Portland au încercat să caute date din sondajul global al oceanului pentru secvențe similare cu cele din RDHV pentru a determina dacă s-ar putea să existe și alți viruși hibrizi ARN-ADN și au găsit mai multe secvențe potrivite, toate din încă neidentificate viruși. Acest indiciu tentant sugerează că pot exista și alți viruși hibrizi ARN-ADN undeva în oceanele lumii. Deși oamenii de știință care studiază virușii nu caută în mod specific hibrizi ARN-ADN, încearcă să afle mai multe despre o varietate uimitoare de viruși găsiți în natură și, pe măsură ce această cercetare progresează, este posibil să găsească alți hibrizi similari în altă parte.