Віруси, як правило, зберігають свою генетичну інформацію, кодовану в молекулах або ДНК, або РНК - або однієї, або іншої, але не обох. Однак у квітні 2012 року вчені з університету штату Портленд виявили незвичайний вірус з геномом, виготовленим як з РНК, так і з ДНК. Ніхто не знає, чи це дивна, поодинока подія, чи існують інші подібні віруси.
ДНК проти РНК
Практично всі живі організми несуть спадкову інформацію, закодовану в молекулах ДНК. Віруси - незвичний виняток. Слід визнати, що багато біологів не вважають віруси формою «життя», оскільки вони не можуть розмножуватися самостійно. У той час як у багатьох вірусів є геноми ДНК, інші, такі як ВІЛ та грип, мають геноми, зроблені з РНК. РНК і ДНК дуже схожі: обидві вони створені з ланцюгів хімічних одиниць, скріплених між собою специфічним типом хімічної ланки, який називається фосфодіефірним зв’язком. Однак є дві важливі відмінності між РНК і ДНК. РНК включає хімічну одиницю, якої немає в ДНК, яка називається урацилом. Крім того, хімічні одиниці в РНК мають один додатковий атом кисню, приєднаний до цукрової частини кожної одиниці. Ця різниця робить РНК більш нестабільною і більш схильною до руйнування.
Гібридний геном ДНК-РНК
Вчені давно думали, що вірусні геноми можуть бути отримані як з ДНК, так і з РНК, але не з обох. Однак у квітні 2012 року вчені з університету штату Портленд в штаті Орегон оголосили про виявлення вірусу вони назвали РНК-ДНК-гібридний вірус або RDHV у водах озера Кілінг-Спрінгс у вулканічному національному університеті Лассен Парк. Геном цього вірусу зроблений з ДНК, але один із генів цього геному надзвичайно схожий на гени, виявлені лише в РНК-віруси, що настійно припускає, що колись у минулому цей вірус мав гібридний геном, виготовлений як з ДНК, так і з РНК. Вірус був знайдений у воді озера, пропускаючи воду через фільтр для захоплення вірусів для секвенування ДНК, так вчені не знаю, що він робить, чи який тип організму він інфікує, наскільки багато вірусу чи чи може він вижити в інших середовища. На даний момент RDHV є єдиним відомим випадком, коли РНК-вірус утворює гібрид з вірусом ДНК.
Витоки
Існує два шляхи того, як ген вірусу РНК міг стати частиною геному вірусу ДНК. Вірус РНК та вірус ДНК могли заразити одну і ту ж клітину одночасно; якби один з генів РНК був перетворений або переведений в ДНК, отриману ДНК можна було б змішати з вірусним геномом ДНК, тим самим створивши гібрид. Як варіант, ланцюг ДНК і ланцюг РНК могли бути склеєні в клітині, зараженій обома видами вірусів. Виходячи з того, що ми знаємо зараз, вчені не можуть точно сказати, який із цих двох сценаріїв породив гібрид у Киплячому озері. Вони також не знають, чи мав би цей тип гібридів якусь перевагу над конкурентами.
Наслідки
У Світовому океані існує величезна кількість вірусів, більшість з яких вражають бактерії. Середній мілілітр морської води містить, за оцінками, кілька мільйонів вірусів. Переважна більшість океанічних вірусів не були названі, виділені чи ідентифіковані, хоча вчені це зробили Дані послідовності ДНК для тисяч ще невстановлених океанічних вірусів за допомогою проекту під назвою Глобальний океан Опитування. Вчені штату Портленд намагались здійснити пошук даних Глобального океану для виявлення послідовностей, подібних до послідовностей у RDHV, щоб визначити, чи є там можуть бути інші гібридні віруси РНК-ДНК, і вони знайшли кілька збігаються послідовностей, усі з поки що невстановлених віруси. Цей підступний підказка припускає, що десь у Світовому океані можуть бути інші гібридні віруси РНК-ДНК. Хоча вчені, які вивчають віруси, не шукають спеціально гібриди РНК-ДНК, вони намагаються дізнатись більше про це дивовижне різноманіття вірусів, що зустрічаються в природі, і в міру розвитку цього дослідження можливо, вони можуть знайти інші подібні гібриди в іншому місці.