Semmi sem eszik vírusokat, igaz? Találkozz néhány éhes protisztával

Új genetikai bizonyíték támasztja alá azt az esetet, amikor az egysejtű tengeri mikrobák rághatják a vírusokat.

eszik

A Föld bolygó étkészletén valóságos vírusbüfé található - olyan biomassza, amely kb. 25 milliárd embernek felel meg.

Tehát talán kissé zavarba ejtő tény, hogy a tudósok még nem határoztak meg olyan fajokat, amelyek szándékosan fogyasztják a vírusokat energiáért.

De a növekvő bizonyítékok azt sugallják, hogy a organizmusok legalább egy csoportja ronthatja a tápanyagban gazdag vírusokat: protiszták, mikroszkopikus és gyakran egysejtű szervezetek, amelyeket a tudósok küzdöttek az élet fáján. A vírusokhoz hasonlóan a protiszták is milliárdokkal és billióval keringenek a tengervízben - és némelyik felboríthatja a tengeri vírusokat - derül ki a Frontiers in Microbiology folyóiratban csütörtökön megjelent tanulmányból.

Ha a megállapítások elmaradnak, segíthetnek egy évszázados dogma feje tetejére állításában: A vírusok ahelyett, hogy csak betegségeket okozó káoszokként hatnának és elnyomnák az életet, bizonyos esetekben szerepet játszhatnak ennek táplálásában és fenntartásában.

Az új tanulmány önmagában nem képes szögelni a fogyasztók közötti kapcsolatot a protisták és a vírusok között - mondta Rika Anderson, a minnesotai Carleton College mikrobiológiai ökológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban. De protistákat találtak az észbontó élőhelyek sorában, a fák korhadó tuskóitól az állati belekig, és legalább annyi stratégiát alakíthattak ki, hogy táplálékot tartsanak maguknak.

"Valahogy mindent megesznek" - mondta Dr. Anderson. "Nem lennék meglepve, ha vírusokat fogyasztanának."

Ramunas Stepanauskas, a maine-i Bigelow Óceántudományi Laboratórium mikrobiológiai ökológusa által vezetett csoport több mint egy évtizeddel ezelőtt kezdte meg a projektet. Eleinte a tengeri protiszták ragadozói preferenciáinak tanulmányozását tervezték, amelyek közül sok a baktériumokat rágja le.

"A jelenlegi dogma az, hogy a protisták más egysejteket esznek" - mondta Dr. Stepanauskas.

A kutatók tengervízmintákat gyűjtöttek a Maine-öbölből és a Földközi-tengerből, és csaknem 1700 egyéni protisztot választottak ki. Ezután egyenként kinyitják a cellákat, és elemzik azok tartalmát. Bármely genetikai anyag, amely különbözött egy protistától - vélekedett a csapat - valószínűleg annak az aláírása volt, amit a mikrobák ettek.

De az ismétlődő elemzési körök után a kutatók meglepődve és csalódottan tapasztalták, hogy nem található egész baktériumanyag. Ehelyett mindenféle formájú és méretű vírus volt, néha tucatjával rontották fel a sejteket. Két csoport, a choanozoa és a picozoa protistáját soha nem találták vírusgének nélkül sejttárolóikban.

Furcsa felfedezés volt - mondta Julia Brown, a Bigelow Laboratory mikrobiológusa és a tanulmány első szerzője. De még az 1990-es években a kutatók azt állították, hogy egyes protista fajok képesek lehetnek a vírusok táplálék-együttes kiválasztására.

Néhány korai kísérlet során a tudósok a laboratóriumban szuszpendálták a kétféle mikrobát, hogy lássák, a protisták elfogyasztják-e és megemésztik-e a vírusokat - mondta Dr. Brown. De a biztató eredmények ellenére ennek a vizsgálati vonalnak azóta eltelt években viszonylag kevés figyelmet szenteltek. - Valahogy leesett a térképről - mondta.

Dr. Brown szerint az egyenként egy sejtet vizsgáló genetikai kísérletek segíthetnek a vírusfogyasztás megerősítésében, mert megmutathatják, hogy a protiszták mit ettek természetes körülmények között - szinte olyan, mint egy ragadozó vadállat gyomortartalmának vizsgálata. "El kell fognunk őket, bármit is csinálnak" - mondta. Ennek megvalósításához elég pontos technológiák csak az utóbbi években kerültek alkalmazásra.

"Ez egy különösen szép technikai teljesítmény, amelyet elhúztak" - mondta Rosie Alegado, a manói Hawaii Egyetem mikrobiális okeanográfusa, aki nem vett részt a vizsgálatban.

Ennek ellenére a vírus genetikai anyagának megtalálása a sejtben vagy annak környékén nem garantálja, hogy egy vírus egyszer ebéd volt. Például egyes vírusok megfertőzhették a protisztákat, vagy egyszerűen beragadtak a sejtek felszínére.

De Dr. Brown és Dr. Stepanauskas azt mondta, hogy bizonyos típusú vírusokat csak bizonyos protikus csoportokban találtak, utalva arra, hogy az interakciók nem csak történtek. Úgy gondolják, hogy az azonosított vírusok közül sok csak baktériumokat képes megfertőzni, nem protisztákat.

Egy másik lehetőség az, hogy a vírusok megfertőzték azokat a baktériumokat, amelyeket aztán a protisták elkaptak, amik egyfajta mikrobiális turduckent hoztak létre. De a vírusos és bakteriális genetikai anyag nem mindig követte nyomon Dr. Brown azt mondta, hogy néhány protista kihagyhatta a közvetítőt, és egyenesen a vírusos vittles után.

Henry N. Williams, a floridai A&M Egyetem mikrobiológiai ökológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban, rámutatott, hogy néhány protista véletlenül is beveheti a vírusokat. (Még az emberek öntudatlanul is minden nap lenyelik a vírusok gobjait.) "A protisták sokszor nagyon legelésző módban vannak" - mondta. Bármely protista útját egy bizonyos mérettartományon belül le lehet rombolni, mint annyi törmeléket, kevés táplálkozási következménnyel.

Ha pedig a vírusok mégis megjelennek a protista menüben, akkor nem világos, hogy főételről vagy csekély köretről van szó. Egyes protisták alkalmanként a sokféle étrend részeként rágcsálhattak vírusokat, míg mások kizárólag velük lakomáztak. Dr. Stepanauskas elmondta, hogy rendkívül vékony méretük miatt a picozoa - amely három mikrométernél kisebb, vagy az emberi haj szélességének körülbelül harmincad része - csak vírusokat fogyaszt. "Lehet, hogy még nagyobb részecskéket sem képesek elfogyasztani" - mondta.

Curtis Suttle mikrobiológiai ökológus, aki számos korai tanulmányt vezetett a vírusokat fogyasztó protisztákról, elmondta, hogy csapata nem publikált kísérletei azt sugallják, hogy bizonyos choanozoa is kemény virovorák lehetnek.

Tehát bár a vírusok rossz rap-et kaphatnak, Dr. Suttle azt mondta: „fantasztikus táplálkozási források”.