Удивительно похожи на клетки: два недавно открытых гигантских вируса еще больше стирают грань между вирусами и клеточными организмами. Потому что тупанвирусы, обнаруженные в Бразилии, не только размером с бактерию, но и имеют длинный хвост. Их геном также содержит чертежи почти всего механизма биосинтеза белка, как сообщают исследователи в журнале Nature Communications. Если бы у этих вирусов были рибосомы, они могли бы производить свои собственные белки - без хозяина.
До сих пор разграничение казалось ясным: живое существо - это организм, который имеет клеточный механизм для биосинтеза белка - только тогда он может размножаться, как это делают, например, бактерии, грибы и высшие организмы. Вирусы, с другой стороны, зависят от клеточного механизма своих клеток-хозяев для своего размножения и, следовательно, не являются реальными живыми существами. Потому что у них нет ни генов, ни биомолекулярного оборудования для производства белков - по крайней мере, так считалось до сих пор.
Но за последние годы исследователи уже обнаружили несколько вирусов, которые угрожают взорвать эту простую схему. Поскольку гигантские вирусы, такие как Mimivirus, Megavirus, Pandoravirus или Klosneuvirus, не только столь же велики, как бактерии, их геном также содержит гораздо больше генов, чем обычно бывает у вирусов. Среди них есть некоторые гены биосинтеза белка.
Новые гигантские вирусы - с хвостом
Теперь Джонатас Абрахао из Экс-Марсельского университета и его коллеги обнаружили два новых гигантских вируса, которые еще больше стирают грань между вирусами и «настоящими» живыми существами. Они обнаружили вирусы в образцах из щелочных соленых озер в Бразилии и из морских отложений на глубине 3000 метров у атлантического побережья Бразилии.
Исследователи обнаружили ранее неизвестный тип гигантского вируса у некоторых амеб в этих образцах. «Электронный микроскоп выявил замечательную структуру этих вирионов», - сообщают они. Потому что вирусные капсулы, которые уже имели размер 450 нанометров, заканчивались хвостом длиной около 550 нанометров и толщиной 450 нанометров. «Это самый длинный хвост, который когда-либо был описан у вируса», - заявляют Абрахао и его коллеги.
Эти тупанвирусы, включая их хвосты, могут достигать размера 2,3 микрометра. «Это делает их самыми крупными вирусными частицами, известными на сегодняшний день», - говорят исследователи.
Инструкции по сборке биосинтеза белка
Когда исследователи проанализировали геном этих гигантских вирусов, он оказался на удивление большим: ДНК тупанвирусов содержала от 1,4 до 1,5 миллионов пар оснований и 1.от 276 до 1425 генов, кодирующих белок. «Это четвертый по величине вирусный геном, известный на сегодняшний день», - говорят Абрахао и его коллеги. Его превосходит только геном вируса пандоры.
Но еще более необычно: тупанвирусы имеют в своем распоряжении почти все механизмы для биосинтеза белка. В своем геноме они несут инструкции по построению до 70 различных транспортных РНК (тРНК), ферментов, способных собирать все 20 аминокислот, и одиннадцати других факторов, важных для трансляции. «Единственное, чего не хватает в этом наборе генов, связанных с трансляцией, - это рибосомы», - сообщают исследователи.
На границе между вирусами и живыми существами
Недавно обнаруженные тупанвирусы обладают наиболее полным аппаратом трансляции, когда-либо найденным в вирусах, как сообщают исследователи. Они удивительно близки к настоящим клеточным организмам. Открытие этих вирусов не только расширяет спектр известных на сегодняшний день гигантских вирусов, но и еще больше стирает границу между вирусами и живыми существами.
Но тайна происхождения таких гигантских вирусов продолжается. Потому что пока непонятно, как появились эти загадочные гермафродиты вирусов и настоящих клеток. Возникли ли они из клеточных предшественников, которые снова сократили большую часть своего клеточного механизма? Или гигантские вирусы произошли от обычных вирусов, которые постепенно перенимали фрагменты генетического материала своих хозяев?
Ученые до сих пор не имеют четкого ответа на этот вопрос. Однако в случае с тупанвирусами они подозревают, что они произошли от более крупных организмов. Приспосабливаясь к своей жизни в качестве клеточных паразитов, они, возможно, сократили свой собственный клеточный механизм, включая энергоснабжение и части биосинтеза белка.«Такое снижение характеристик характерно для облигатных внутриклеточных паразитов», - говорят Абрахао и его коллеги.