Waar zijn oude virussen te vinden?
Experts zeggen dat duizend jaar oude virussen een eeuwigheid hebben
Continent waar geen permafrost isvolledig - dit is Australië, in Afrika, het is alleen mogelijk in de hooglanden. Veel van de huidige permafrost is geërfd van de laatste ijstijd en is nu langzaam aan het smelten. Het ijsgehalte in bevroren rotsen varieert van enkele procenten tot 90%.
Permafrostbodems worden ook waargenomen onderde bodem van de oceanen en zeeën, waarvan de bepaling van de permafrost-geologische structuur van de sectie en de cryogene processen een complexe onderzoekstaak zijn.
Van 60% tot 65% van het grondgebied van Rusland zijn permafrostgebieden. Het komt het meest voor in Oost-Siberië en Transbaikalia.
De diepste grens van permafrost wordt waargenomen in de bovenloop van de Vilyui-rivier in Yakutia. De recorddiepte van het optreden van permafrost - 1370 meter - werd geregistreerd in februari 1982.
Hoe gevaarlijk zijn virussen in permafrost
In het artikel “Opnieuw opduikende infectieziektenuit het verleden: hysterie of reëel risico?” (“Resurrecting Infectious Diseases of the Past: Hysteria or Real Risk”) herinnerden wetenschappers zich de miltvuuruitbraak die in 2016 in Tsjoekotka plaatsvond, nadat honderd jaar oude veebegraafplaatsen waren ontdooid.
Volgens de auteurs van het werk kan een nieuw leven ingeblazen microbeom nog gevaarlijker voor ons te zijn, aangezien we nooit contact met hem hebben opgenomen. Mensen lopen echter geen gevaar om een gigantisch virus van de permafrost te krijgen, zeggen wetenschappers, omdat het alleen amoeben aantast.
Welke virussen zijn al ontdooid
- Gigantische virussen
In 2014 twee families van gigantische virussengevonden in bodemmonsters van permafrost verkregen in het noordoosten van Yakutia. Ze zijn 30.000 jaar oud. Deze wezens werden pithovirussen (Pithovirus sibericum) en mollivirussen genoemd.
Onder een microscoop ziet Pithovirus eruit als een ovaaldikke muren en een gat aan één uiteinde. Dit gat heeft een “plug” met een honingraatstructuur. Het virus plant zich voort door replicatie-‘fabrieken’ te creëren in het cytoplasma van zijn gastheer, en slechts een derde van zijn eiwitten is vergelijkbaar met die van andere virussen.
Wetenschappers waren ook verrast dat het enorme deeltje praktisch leeg is: in zijn structuur is Pithovirus 150 keer minder dicht dan welke bacteriofaag dan ook.
De inhoud van het virus zit verpakt in een soort gevouwen envelop van 60 nanometer dik, aan de binnenkant bekleed met lipiden. Om de amoebe binnen te dringen, bootst het pithovirus de bacterie na.
Als hij in de kooi zit, in zijn...een gat opent in het membraan, het lipidemembraan scheurt en vormt een kanaal waardoor de inhoud van het virus in het cytoplasma van het slachtoffer wordt geperst. Als gevolg hiervan verschijnt er zoiets als een fabriek voor het repliceren van kopieën van volwaardige virussen in de amoebe.
Gewone virussen hebben een zeer kleine, gereduceerdetot een minimaal genoom dat enkele honderdduizenden basenparen bevat. Ze nemen immers alles wat ze nodig hebben voor het leven en de voortplanting van het gastheerorganisme.
Het genoom van het gigantische virus is behoorlijk groot.Het Pandoravirus heeft bijvoorbeeld 2.770 kilobasenparen en 2.556 eiwitcoderende genen. Bovendien zijn de functies van 2155 ervan onbekend. Ter vergelijking: gewone virussen hebben helemaal geen eiwitten.
Daarom beschouwden wetenschappers reuzen ooit als iets dat dichter bij de cel staat. Hun belangrijkste verschil is echter onmiskenbaar: ze hebben geen ribosomen en RNA, ze synthetiseren geen ATP en vermenigvuldigen zich niet door deling.
- 28 onbekende virussen in Tibet
Bovendien zijn ijsmonsters 15 duizend jaar oudontdekte 28 virussen die voorheen onbekend waren voor de wetenschap. Wetenschappers moesten een speciale onderzoeksmethode ontwikkelen om foutieve besmetting van monsters met bacteriën uit te sluiten.
Monsters van een van de oudste ijssoorten werden in 2015 teruggenomen door wetenschappers uit de Verenigde Staten en China. Om dit te doen, moesten ze 50 meter van een gletsjer in Tibet boren.
Omdat het monsteroppervlak besmet was met bacteriëntijdens het boren en transporteren van ijs onderzochten de onderzoekers de binnenkant van de monsters. Hiervoor plaatsten ze ze in een koude ruimte met een temperatuur van -5 graden Celsius en sneden ze met een steriele lintzaag een halve centimeter van de buitenste laag van de monsters.
Daarna werd het resterende ijs gewassen met ethanol ensmolt het nog eens 0,5 centimeter aan elke kant. De uiteindelijke monsters werden gespoeld met steriel water. Zo zorgden wetenschappers ervoor dat ze ijslagen onderzochten die niet besmet waren door andere bacteriën en virussen.
Hoe millenniumvirussen verschenen
Genoomrijke gigantische virussen verbaasden wetenschappersen leidde tot een debat over hun oorsprong. Volgens één hypothese hadden virussen geen gemeenschappelijke voorouder, ze stammen af van enkele protocellulaire vormen die meer dan drie miljard jaar geleden concurreerden met de laatste universele gemeenschappelijke voorouder (LUCA), waaruit alle levende wezens zijn voortgekomen. Deze protocellen verloren van LUCA, maar verdwenen niet van het toneel, maar pasten zich aan om te parasiteren op zijn nakomelingen.
Gigantische virussen hebben het tot op de dag van vandaag overleefd. Wetenschappers beschrijven steeds meer van hun moderne vertegenwoordigers, niet alleen in acanthamoeben, maar ook in andere protisten.
conclusie
De dreiging dat er nieuwe virussen opduiken als gevolg van smeltende gletsjers bestaat, maar is niet nieuw: gletsjers smelten al eeuwen, dus het potentiële gevaar is al vele jaren aanwezig.
Bovendien komt het gevaar niet alleen van virussen in eerlijke permafrost: wetenschappers hebben ontdekt dat er elk jaar een kans van 2% is dat er een nieuwe pandemie uitbreekt.
De dodelijkste pandemie in de moderne geschiedenis was de Spaanse griep, die tussen 1918 en 1920 meer dan 30 miljoen mensen het leven kostte.
De kans op herhaling van een dergelijke pandemie fluctueertvan 0,3% tot 1,9% per jaar voor de onderzochte periode. Aan de andere kant betekent dit dat er binnen de komende 400 jaar een pandemie van deze omvang moet plaatsvinden.
Lezen Verder:
Wetenschappers hebben de Rambo-vos al drie jaar niet kunnen vangen. Het voorkomt dat zeldzame dieren worden vrijgelaten in het bos
Onzichtbare vliegtuigen kunnen zich niet langer verbergen: China maakt een kwantumradar om ze te vinden
Wetenschappers vertelden wie in de volgende golf meer kans heeft om coronavirus te krijgen