Môže byť vírusový genóm vyrobený z DNA aj RNA?

Vírusy zvyčajne uchovávajú svoje genetické informácie zakódované v molekulách DNA alebo RNA - buď jednej alebo druhej, ale nie oboch. V apríli 2012 však vedci z Portlandskej štátnej univerzity objavili neobvyklý vírus s genómom vyrobeným z RNA aj DNA. Nikto nevie, či ide o bizarný prípad, či sa jedná o jediný prípad, alebo či existujú ďalšie podobné vírusy.

Prakticky všetky živé organizmy nesú dedičné informácie zakódované v molekulách DNA. Vírusy sú neobvyklou výnimkou. Je pravda, že veľa biológov nepovažuje vírusy za formu „života“, pretože sa samy nedokážu množiť. Zatiaľ čo veľa vírusov má DNA genómy, iné ako HIV a chrípka majú namiesto toho genómy vyrobené z RNA. RNA a DNA sú si veľmi podobné: obe sú tvorené z reťazcov chemických jednotiek spojených do seba špecifickým typom chemickej väzby nazývanej fosfodiesterová väzba. Existujú však dva dôležité rozdiely medzi RNA a DNA. RNA obsahuje chemickú jednotku nenachádzajúcu sa v DNA, ktorá sa nazýva uracil. Okrem toho majú chemické jednotky v RNA jeden ďalší atóm kyslíka pripojený k cukrovej časti každej jednotky. Tento rozdiel spôsobuje, že RNA je nestabilnejšia a náchylnejšia na rozklad.

Vedci si už dlho myslia, že vírusové genómy môžu byť vyrobené buď z DNA alebo RNA, ale nie z oboch. V apríli 2012 však vedci z Portlandskej štátnej univerzity v Oregone oznámili objav vírusu nazvali hybridný vírus RNA-DNA alebo RDHV vo vodách jazera Boiling Springs v vulkanickom národe Lassen Park. Genóm tohto vírusu je vyrobený z DNA, ale jeden z génov v tomto genóme je mimoriadne podobný génom nachádzajúcim sa iba v RNA vírusy, čo silne naznačuje, že tento vírus mal niekedy v minulosti hybridný genóm vyrobený z DNA aj z DNA RNA. Vírus bol nájdený vo vode jazera tečúcou vodou cez filter, aby zachytili vírusy na sekvenovanie DNA, tak vedci neviem, čo robí, ani aký typ organizmu infikuje, aký hojný je vírus alebo či dokáže prežiť v iných prostrediach. V súčasnosti je RDHV jediným známym prípadom vírusu RNA, ktorý vytvára hybrid s vírusom DNA.

Existujú dva spôsoby, ako sa gén z vírusu RNA mohol stať súčasťou genómu vírusu DNA. RNA vírus a DNA vírus mohli infikovať rovnakú bunku súčasne; ak by sa jeden z génov RNA konvertoval alebo preložil do DNA, mohla by sa výsledná DNA zmiešať s vírusovým genómom DNA, čím by sa vytvoril hybrid. Alternatívne mohlo byť vlákno DNA a vlákno RNA zlepené dohromady v bunke infikovanej obidvoma druhmi vírusov. Na základe toho, čo teraz vieme, vedci nemôžu s istotou povedať, z ktorého z týchto dvoch scenárov vznikol hybrid v jazere Boiling Lake. Tiež nevedia, či by tento typ hybridu mal nejakú výhodu oproti konkurencii.

Vo svetových oceánoch sa nachádza obrovské množstvo vírusov, z ktorých väčšina infikuje baktérie. Priemerný mililiter morskej vody obsahuje odhadom niekoľko miliónov vírusov. Drvivá väčšina oceánskych vírusov nebola pomenovaná, izolovaná ani identifikovaná, hoci to vedci zhromaždili Údaje o sekvencii DNA pre tisíce zatiaľ neidentifikovaných oceánskych vírusov prostredníctvom projektu s názvom Globálny oceán Prieskum. Vedci z Portlandského štátu sa pokúsili vyhľadať v dátach Global Ocean Survey sekvencie podobné tým v RDHV, aby zistili, či môžu tam byť aj ďalšie hybridné vírusy RNA-DNA a našli niekoľko zodpovedajúcich sekvencií, všetky z doposiaľ neidentifikovaných vírusy. Táto lákavá stopa naznačuje, že niekde vo svetových oceánoch môžu existovať ďalšie hybridné vírusy RNA-DNA. Aj keď vedci, ktorí študujú vírusy, nehľadajú konkrétne hybridy RNA-DNA, snažia sa o nich dozvedieť viac zarážajúca rozmanitosť vírusov vyskytujúcich sa v prírode, a keďže tento výskum bude pokračovať, je možné, že nájdu aj ďalšie podobné hybridy inde.