В новото изследване учени от Калифорнийския университет в Санта Барбара са открили, че съществува вирус, който може да унищожи представителите на най-древната и "екстремофилска" група организми - археите(Archaea).

Новия вирус е способен заради успешното инфектиране на организма на гостоприемника да предизвика мутации в собствените си гени. Интересно е, че и че самите археи също могат да променят собственият си генетичен код.

На дъното на океана в почти пълна липса на светлина, при изключително ниски температури и високи налягания живеят особени организми, наречени археи. Те са примитивна форма на живот, възникнал преди около 3,5 милиарда години. Но въпреки, че дори нямат ядро в клетката си, те оцеляват толкова години и то при условия, при които не би издържал нито един друг организъм.

С невероятните екстремни условия, при които живеят археите ви запознахме в "Екстремофилите - живот на ръба".

Заснета от експедицията колония метанофилни археи до подводен източник на метан. Снимка: DAVID VALENTINE, UCSB AND OSCAR PIZZARO, UNIVERSITY OF SYDNEY

"Със своето изследване се опитахме да определим механизмите, по които вируси и археи са се адаптирали, за да оцелеят в екстремна и изключително враждебна среда". - казва водещият автор на проучването Дейвид Валънтайн (David Valentine) в прессъобщението.

За да вземат необходимите проби от океанското дъно, учените са организирали експедиция с роботизираната подводница Alvin. Пробите са взети на дълбочина около километър под повърхността, в  местообитанията на археите - екстремофили и техните вируси.

В лабораторията на Университета, археите постоянно продухвани с метан, за да се създаде привичната за микроорганизмите среда, за да могат те да оцелеят и да се развиват. Когато учените проверяват археите за наличието на вирусни инфекции, те открили интересен патоген. Той имал характерен генетичен отпечатък, който показвал, че заразява археите.

При изследване на генома на вируса се оказа, че съдържа малък генетичен елемент, известен като генериращ разнообразие ретроелемент. Той ускорява мутацията на определен участък на генома на вируса. Тази насочена мутация позволява на вируса да заразява много ефективно адаптираните към екстремни условия археи.

Самите археи използват същия механизъм за генетична адаптация. Всъщност, изследователите са открили паралелни функции в геномите на мистериозната група археи, известна като наноархеи. За разлика от вируса, който използва един-единствен ген, ръководещ генерирането на мутации, наноархеите имат най-малко четири различни гени, с подобна функция.

"Това е нов рекорд", казва Сара Багби (Sarah Bagby), един от авторите на изследването. "Наблюдаваните досега бактерии са имали само два специализирани гена с този механизъм. Това може да не изглежда като огромна разлика, но специализацията на четири е нещо извънредно. Ако всичките действат едновременно, внезапно,  броят на комбинациите от протеинови варианти наистина ще е огромен."

Според учените, това е идеален пример за конвергентната еволюция на два организма, принудени да живеят в екстремни условия и постоянно еволюират за да оцелеят.

Още по темата

19/03/2015

Животът

Екстремофилите - живот на ръба