จีโนมไวรัสสามารถสร้างจากทั้ง DNA และ RNA ได้หรือไม่?

ไวรัสมักเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่เข้ารหัสไว้ในโมเลกุลของ DNA หรือ RNA อย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่น แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง อย่างไรก็ตาม ในเดือนเมษายนปี 2012 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐพอร์ตแลนด์ได้ค้นพบไวรัสที่ผิดปกติซึ่งมีจีโนมที่ทำจากทั้ง RNA และ DNA ไม่มีใครรู้ว่านี่เป็นเรื่องแปลกประหลาด เกิดขึ้นครั้งเดียว หรือมีไวรัสอื่นที่คล้ายคลึงกันหรือไม่

แทบทุกสิ่งมีชีวิตมีข้อมูลทางพันธุกรรมที่เข้ารหัสในโมเลกุลของดีเอ็นเอ ไวรัสเป็นข้อยกเว้นที่ผิดปกติ เป็นที่ยอมรับว่านักชีววิทยาหลายคนไม่คิดว่าไวรัสเป็น "ชีวิต" แบบหนึ่ง เนื่องจากไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ด้วยตัวเอง แม้ว่าไวรัสหลายชนิดจะมีจีโนมของ DNA แต่ตัวอื่นๆ เช่น HIV และไข้หวัดใหญ่ก็มีจีโนมที่สร้างจาก RNA แทน RNA และ DNA มีความคล้ายคลึงกันมาก: ทั้งสองทำมาจากสายโซ่ของหน่วยเคมีที่เย็บเข้าด้วยกันโดยพันธะเคมีชนิดหนึ่งที่เรียกว่าพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างที่สำคัญสองประการระหว่าง RNA และ DNA RNA รวมถึงหน่วยทางเคมีที่ไม่พบใน DNA ที่เรียกว่า uracil นอกจากนี้ หน่วยเคมีในอาร์เอ็นเอยังมีอะตอมออกซิเจนเพิ่มเติมหนึ่งอะตอมติดอยู่กับส่วนน้ำตาลของแต่ละหน่วย ความแตกต่างนี้ทำให้ RNA ไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะถูกทำลายมากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์คิดมานานแล้วว่าจีโนมของไวรัสสามารถสร้างจาก DNA หรือ RNA อย่างใดอย่างหนึ่งได้ แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง อย่างไรก็ตาม ในเดือนเมษายนปี 2012 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐพอร์ตแลนด์ในโอเรกอนได้ประกาศการค้นพบไวรัส พวกเขาเรียกว่าไวรัสไฮบริด RNA-DNA หรือ RDHV ในน่านน้ำของทะเลสาบ Boiling Springs ใน Lassen Volcanic National สวน. จีโนมของไวรัสนี้สร้างจาก DNA แต่หนึ่งในยีนในจีโนมนี้มีความคล้ายคลึงอย่างมากกับยีนที่พบเฉพาะใน ไวรัสอาร์เอ็นเอซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าในอดีตที่ผ่านมา ไวรัสนี้มีจีโนมลูกผสมที่สร้างจากทั้ง DNA และ อาร์เอ็นเอ ไวรัสถูกพบในน้ำในทะเลสาบโดยให้น้ำไหลผ่านตัวกรองเพื่อจับไวรัสเพื่อจัดลำดับ DNA ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ ไม่รู้ว่ามันทำอะไรหรือติดเชื้อในสิ่งมีชีวิตประเภทไหน มีไวรัสมากแค่ไหน หรือสามารถอยู่รอดในที่อื่นๆ ได้หรือไม่ สภาพแวดล้อม ในขณะนี้ RDHV เป็นเพียงตัวอย่างเดียวที่รู้จักของไวรัส RNA ซึ่งก่อตัวเป็นลูกผสมที่มีไวรัส DNA

มีสองวิธีที่ยีนจากไวรัสอาร์เอ็นเอสามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของจีโนมของไวรัสดีเอ็นเอได้ ไวรัส RNA และไวรัส DNA สามารถติดเชื้อในเซลล์เดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน ถ้ายีนอาร์เอ็นเอตัวใดตัวหนึ่งถูกแปลงหรือแปลเป็นดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอที่เป็นผลลัพธ์สามารถผสมกับจีโนมของไวรัสดีเอ็นเอได้ จึงทำให้เกิดไฮบริด อีกทางหนึ่ง สาย DNA และสาย RNA สามารถติดกาวเข้าด้วยกันในเซลล์ที่ติดไวรัสทั้งสองชนิด จากสิ่งที่เรารู้ในตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถบอกได้อย่างแน่ชัดว่าสถานการณ์ใดในสองกรณีนี้ที่ก่อให้เกิดลูกผสมใน Boiling Lake พวกเขาไม่รู้ว่าไฮบริดประเภทนี้จะมีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่งหรือไม่

มีไวรัสจำนวนมหาศาลในมหาสมุทรของโลก ซึ่งส่วนใหญ่ติดเชื้อแบคทีเรีย น้ำทะเลโดยเฉลี่ยมีไวรัสประมาณหลายล้านตัว ไวรัสในมหาสมุทรส่วนใหญ่ยังไม่ได้ระบุชื่อ แยกออก หรือระบุ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะรวบรวมไว้ก็ตาม ข้อมูลลำดับดีเอ็นเอของไวรัสในมหาสมุทรที่ยังไม่ระบุจำนวนนับพันตัวผ่านโครงการที่เรียกว่า Global Ocean สำรวจ. นักวิทยาศาสตร์ของ Portland State ได้พยายามค้นหาข้อมูล Global Ocean Survey สำหรับลำดับที่คล้ายกับใน RDHV เพื่อตรวจสอบว่า determine อาจมีไวรัสลูกผสม RNA-DNA อื่น ๆ และพวกเขาพบลำดับที่ตรงกันหลายลำดับซึ่งทั้งหมดยังไม่ปรากฏ ไวรัส. เบาะแสที่ยั่วเย้านี้ชี้ให้เห็นว่าอาจมีไวรัสลูกผสม RNA-DNA อื่น ๆ ในมหาสมุทรของโลก แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาไวรัสไม่ได้มองหาไฮบริด RNA-DNA โดยเฉพาะ แต่พวกเขากำลังพยายามเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ไวรัสต่างๆ ที่น่าสับสนที่พบในธรรมชาติ และในขณะที่การวิจัยนี้ดำเนินไป เป็นไปได้ที่พวกมันอาจพบไวรัสชนิดอื่นที่คล้ายคลึงกัน ที่อื่น