Viruksen evoluutiomekanismi isännän puolustuksen voittamiseksi paljastuu

Virukset tuhoavat joka päivä valtavan määrän mikro-organismeja ympäristössä, mikä muuttaa virtausta

energiaa elintarvikeverkkoissa maailmanlaajuisesti."Ymmärtämällä, miten virukset kehittyvät ja toimivat, voimme ennustaa niiden roolin ympäristössä ja kuinka ne ovat vuorovaikutuksessa isäntiensä kanssa", selittää Christopher Bellas Innsbruckin yliopiston ekologian laitokselta. 

Laboratoriotutkimuksista se tiedetäänVirukset kehittyvät nopeasti pysyäkseen perässä isäntiensä kanssa, jotka samanaikaisesti kehittävät puolustuskeinoja virusinfektioita vastaan. Tämä evoluutionaarinen kilpavarustelu tarkoittaa, että niiden on pysyttävä tasapainossa keskenään. Tämä tunnetaan "musta kuningatar" -hypoteesina Liisa Ihmemaassa -hahmon mukaan. Punaisen kuningattaren hypoteesi, jota kutsutaan myös Red Queen Principle, Red Queen Effect tai Red Queen Race, on evoluutiohypoteesi. Se voidaan muotoilla seuraavasti: "Evoluutiojärjestelmän suhteen laji vaatii jatkuvaa muutosta ja sopeutumista säilyttääkseen olemassaolonsa ympäröivässä biologisessa maailmassa, joka kehittyy jatkuvasti sen mukana."

Tutkimusryhmän tutkimat viruksettulevat hyvin epätavallisista elinympäristöistä jäätiköiden ja jääpeitteiden pinnalla - kryokoniittireikät. Nämä pienet sulatevesialtaat jäätiköillä ovat ihanteellisia paikkoja testata virusten kehittymistä, koska ne ovat pienikokoisia, toistettavia mikrobien yhteisöjä, joita löytyy kaukana olevista jäätiköistä ympäri maailmaa.

Tutkimukset osoittavat, että Alppien, Grönlannin ja Huippuvuorten jäätikköviruksilla on melkein identtisiä genomeja näissä eristetyissä paikoissa. Luotto: Christopher Bellas

Kun tutkijat tutkivat virusten genomejaeristettyjä kryokoniittireikiä, jotka sijaitsevat tuhansien kilometrien päässä toisistaan, he odottivat löytävänsä, että jokainen niistä sisältäisi erilaisia ​​viruksia, jotka liittyvät vain etäisesti toisiinsa. Itse asiassa he havaitsivat, että useimmat bakteeritartuntavirukset (bakteriofagit) ovat lähes identtisiä arktisella alueella ja Alpeilla. Kuitenkin, kun he tarkastelivat lähemmin stabiileja genomejaan, he huomasivat, että jokaisella oli monia pieniä alueita, joilla muiden sukulaisten virusten DNA oli toistuvasti vaihtanut paikkoja osana rekombinaatiota. Jokaisessa eri paikassa virukset sekoittivat näillä vaihdetuilla alueilla läsnä olevia geenejä.

"Tämä tarkoittaa sitä luonnollisessa ympäristössäGeenien vaihto virusten välillä rekombinaation kautta luo suurta monimuotoisuutta viruspopulaatiossa, erityisesti geeneissä, jotka osallistuvat tunnistamiseen ja kiinnittymiseen eri isäntiin. Tämä todennäköisesti antaa viruksille kyvyn sopeutua nopeasti ympäristön eri isäntiin", Christopher Bellas päättää.

Lue myös

Andromedan halo lähestyy galaksiamme. Kerromme miksi se on tärkeää

Koronaviruksen oireet lapsilla. Mihin sinun tulisi kiinnittää huomiota?

Ainutlaatuinen molekyyli, joka on kehitetty varastoimaan aurinkoenergiaa