2017. november 23. csütörtök
Kelemen, Klementina
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Az óriásvírusok ősi élőlények lehetnek - 2012-10-04 08:25:55 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Az óriásvírusok ősi élőlények lehetnek

Egy, az ún. óriásvírusokról közölt új tanulmány megerősíti azt az elméletet, mely szerint ezek a fertőző ágensek valójában nagyon ősi lények, nem pedig más élőlényekből szabadultak ki és váltak fertőzővé, mint ahogy azt sok biológus feltételezte. A tanulmány átalakíthatja az élőlények törzsfáját, új, negyedik nagy ágat adva hozzá ahhoz – tehát ezek a vírusok az élőlények negyedik nagy doménjét jelenthetik. A tanulmányt az Illinoisi Egyetemen illetve a Koreai Bioinformációs Központban dolgozó kutatók a BMC Evolutionary Biology című folyóiratban közölték.

A kutatás során meglehetősen új megközelítést alkalmaztak. Nem a gének szekvenciáit elemezték, mert ezek nagyon hosszú idő alatt jelentős változásokon eshetnek át, melyek elrejthetik az egyes vizsgált élőlények közötti valódi evolúciós kapcsolatokat. Márpedig az óriásvírusokat vizsgálva a szerzők az élet kezdetéig szerettek volna visszanyúlni. Így a filogenetikai rekonstrukcióhoz bizonyos fehérjék háromdimenziós struktúráit használták fel, ezeket hasonlították össze az élőlények különböző csoportjai és az óriásvírusok között. A proteinekben található strukturális motívumok meglehetősen konzervatívan viselkednek az evolúció során, nehezen változnak meg, mert speciális alakjuk szükséges ahhoz, hogy a protein elláthassa funkcióját. Így a proteinek struktúrájának konzervatív elemei molekuláris fosszíliaként felhasználhatóak az evolúciós elágazások rekonstruálására.

"Akárcsak a paleontológusok, mi is egy rendszer bizonyos részeire koncentrálunk, és arra, hogy ezek hogyan változnak az idő során" – fejtette ki Caetano-Anollés professzor, a kutatás vezetője. Egyes fehérjemotívumok csak az élőlények bizonyos csoportjaiban jelennek meg, míg más, a legalapvetőbb biológiai funkciók ellátásához szükséges struktúrák közösek az egész élővilágban. "Egyszerűen feltételeztük, hogy a gyakrabban és a több csoportban előforduló struktúrák a legősibbek” - tette hozzá. Az élőlények fő doménjeit, illetve azok egymáshoz való viszonyát vizsgáló tanulmányok eddig mindig a szó szoros értelmében vett ’élőlényeken’ kívüli, másodlagosan létrejött csoportként kezeltek valamennyi vírust – ennek a megközelítésnek az adta ill. adja a legbiztosabb alapját, hogy valamennyi vírus sejtes élőlényeket parazitál, és a gazdaszervezetek – legyenek akár prokarióták, akár eukarióták – hiányában nem mutatnak életjelenségeket, és szaporodásuk is csak a gazda sejtjein belül történhet meg. Vagyis a vírusok az evolúció során nem jelenhettek meg a gazdáik előtt.  "A mai élőlények legutolsó közös ősét keresve mindig a sejtes élőlényeket vizsgáltuk. Sohasem foglalkoztunk a vírusokkal, így most ezeket is belevettük az analízisbe, hogy lássuk, honnan is származnak” – mondta el a kutatás vezetője.

A kutatók összeállítottak egy adatbázist több mint 1000 különböző baktérium, vírus, archea (korábbi nevükön ősbaktérium) és eukarióta fehérjéiben fellelhető motívumokról. Az adatbáziban helyet kaptak az ún. óriásvírusok, melyek nagyméretű, komplex genommal rendelkeznek (a hagyományos vírusokkal ellentétben). Ezek a nagyméretű vírusok méretükben és génjeik számában is felülmúlják a legegyszerűbb baktériumokat, míg az összes többi vírus náluk nagyságrendekkel kisebb méretű és egyszerűbb génállománnyal rendelkezik. Az óriásvírusok rejtélyes csoportjára az is jellemző, hogy leginkább egysejtűeket, pl. amőbákat parazitálnak, állati vagy növényi patogén nincs közöttük.

Az első ismert óriásvírus a mimivirus volt, melyet a nála is nagyobb mamavirus követett, végül pedig Chiléből izolálták a ma ismert legnagyobb vírust, a megavirust (Megavirus chilensis). A mamavirus érdekes módon saját parazitával, ún. virofággal is rendelkezik, melynek felfedezői a Sputnik nevet adták. Az óriásvírusokat úgy is emlegetik, mint ’Gulliverek a lilliputiak között’, és saját családba (Mimiviridiae) sorolják őket. A Mimiviridae-ről azt tartják, hogy az ún. ’Nucleoytoplasmatic Large DNA-viruses (NCLDV)’, azaz nukleocitoplazmatikus nagyméretű vírusok csoportjába tartoznak olyan rokon vírusokkal együtt, mint pl. a himlővírusok (Poxviridae). Genomjuk duplaszálú (ds) DNS. Megjegyzendő, hogy a NCLDV kládba tartozó vírusok rokonsága a többi vírussal, különösen a nem ds-DNS-vírusokkal nem tisztázott, így az óriásvírusok evolúciójára tett megállapítások nem alkalmazhatóak valamennyi vírusra.

"Az óriásvírusok elképesztő molekuláris gépezettel rendelkeznek, mely nagyon hasonlít a sejtes élőlényekére” – mondta a professzor. Komplexitásuk felfedezésük óta foglalkoztatja a kutatókat. Ennek a komplexitásnak egyik megnyilvánulása a genetikai kód transzlációjában részt vevő enzimrendszer, mely a vírusok között csak ezekben a szokatlanul nagyméretű típusokban van meg. Valamennyi más vírus a gazdasejt transzlációs enzimeit használja a saját genomjáról történő proteinszintézis kivitelezésére. Az óriásvírusok emellett DNS-javításhoz és protein-foldinghoz szükséges enzimekkel is rendelkeznek.



 
Az egyik óriásvírus, az Acanthamoeba polyphaga mimivirus, forrás.


Az új tanulmány megalkotói sok száz élőlény proteinmotívum-alapú evolúciós törzsfáját alkották meg, és egy új, átfogó képet kaptak, mely valamennyi nagy élőlénycsoport rokonsági viszonyait ábrázolja, beleértve az óriásvírusokat is. Az óriásvírusok a baktériumok, archeák és sejtmagvas élőlények mellett a negyedik fő csoportot, azaz domént alkották az új analízisben.

A kutatók kimutatták, hogy a legősibb, legáltalánosabb proteinmotívumok megvannak az óriásvírusokban is, ezt pedig Caetano-Anollés és csoportja úgy interpretálta, hogy az óriásvírusok az élet fejlődésének igen korai szakaszában jöttek létre. Ugyanakkor olyan doménstruktúrákat is találtak az óriásvírusokban, melyek a sejtes élőlények között nem fordulnak elő, így nehéz elképzelni, hogy a vírusok ezeket más élőlényektől szerezték volna: valószínűleg evolúciójuk nagyon korai szakaszából maradtak vissza.

Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy az óriásvírusok evolúciójuk kezdetén sokkal komplexebbek voltak, mint ma, genomjuk csak később egyszerűsödött le a parazita életmód egyik következményeként (hasonló mértékű genom-redukción sok, intracellulárisan élő, de valaha önálló baktérium is átesett, így erre a jelenségre az élővilág egy másik doménjében is van példa).

A kutatók ezen kívül nyomokat találtak arra nézve is, hogy a vírusok információátadó szereppel is bírnak: azok a proteinstruktúrák, melyek közösek a vírusokban és a sejtes élőlényekben, általában széles körben elterjedtek a különböző domének között is. Minden ilyen struktúra evolúciósan nagyon érdekes, és elképzelhető, hogy a vírusok szállították ezen proteinek génjeit a különböző élőlények között, vagyis mediálták a domének közötti horizontális géntranszfert.

Caetano-Anollés szerint a legtöbb, óriásvírusokat vizsgáló tanulmány ugyan abba az irányba mutat, valamint „ez a tanulmány több bizonyítékot is nyújt arra nézve, hogy a vírusok az élővilág szövedékében az egyik szemet alkotják.”
Az óriásvírusok evolúciós helyzete az utóbbi pár évben élénk érdeklődés illetve vita tárgyát képezte, ezt jól bizonyítják az olyan tanulmányok címei, mint pl: ’Tíz ok arra, hogy a vírusokat kizárjuk az élet fájáról’ és a ’Tíz jó ok arra, hogy ne zárjuk ki a vírusokat az evolúciós képből’.

Forrás: EurekAlert,
BMC Evolutionary Biology, Kép

2012. október 4.

Walter P. Pfliegler
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 6, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés