מחקר חדש מצא שהקוד הגנטי של האמובידיום החד-תאי מכיל שרידים של וירוסים ענקיים עתיקים, המציע תובנות לגבי האבולוציה הגנטית של חיים מורכבים. תגלית זו מגלה כי גנים ויראליים אלו, למרות שהם בעלי פוטנציאל מזיקים, נשמרים לא פעילים על ידי תהליכים כימיים בתוך ה-DNA של Amoebidium, מה שמצביע על קשר מורכב יותר בין וירוסים למארחים שלהם, שעלול להשפיע על הבנתנו את האבולוציה הגנטית באורגניזמים אחרים, כולל בני אדם.
מיקרואורגניזמים חושפים כיצד קודמינו החד-תאיים שילבו DNA ויראלי בגנום שלהם.
חוקרים גילו שרידים של וירוסים ענקיים עתיקים בגנום של Amoebidium, אורגניזם חד-תאי, מה שמצביע על כך שרצפים ויראליים כאלה שיחקו תפקיד באבולוציה של צורות חיים מורכבות. מחקר זה מדגיש את הקשר הדינמי בין וירוסים למארחים שלהם, המשקף גם את הגנטיקה האנושית.
טוויסט מפתיע בהיסטוריה האבולוציונית של חיים מורכבים נחשף במחקר חדש שפורסם ב התקדמות המדע. חוקרים מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון מצאו שאורגניזם חד-תאי, הקשור קשר הדוק לבעלי חיים, מכיל שרידים של וירוסים ענקיים עתיקים בקוד הגנטי שלו. תגלית זו מספקת תובנה כיצד אורגניזמים מורכבים רכשו חלק מהגנים שלהם ומדגישה את משחק הגומלין הדינמי בין נגיפים למארחים שלהם.
המחקר התמקד בחיידק בשם Amoebidium, טפיל חד תאי המצוי בסביבות מים מתוקים. על ידי ניתוח הגנום של Amoebidium, החוקרים בראשותו של ד"ר אלכס דה מנדוזה סולר, מרצה בכיר בבית הספר למדעי הביולוגיה וההתנהגות של המלכה מרי, מצאו שפע מפתיע של חומר גנטי שמקורו בנגיפים ענקיים – כמה מהנגיפים הגדולים ביותר המוכרים למדע. רצפים ויראליים אלה עברו מתילציה כבדה, תג כימי שלעתים קרובות משתיק גנים.
"זה כמו למצוא סוסים טרויאניים מתחבאים בתוך האמובידיום DNA" מסביר ד"ר דה מנדוזה סולר. "החדרות ויראליות אלו עלולות להיות מזיקות, אך נראה כי Amoebidium שומר עליהן על ידי השתקה כימית".
החיידק Amoebidium appalachense עובר את מחזור החיים ההתפתחותי שלו במעבדה. הגרעינים מתחלקים בתוך תא עד לבגרות (~40 שעות בסרטון), כאשר כל גרעין הופך לתא בודד והמושבה נשברת ומביאה לצאצאים. קרדיט: אלכס דה מנדוזה
מחקר מתמשך והשלכות
לאחר מכן חקרו החוקרים עד כמה תופעה זו עשויה להיות נפוצה. הם השוו את הגנום של כמה מבודדים של Amoebidium ומצאו שונות משמעותית בתכולת הנגיפים. זה מצביע על כך שתהליך האינטגרציה וההשתקה הוויראלית הוא מתמשך ודינמי.
"ממצאים אלה מאתגרים את ההבנה שלנו לגבי הקשר בין וירוסים למארחים שלהם", אומר ד"ר דה מנדוזה סולר. "באופן מסורתי, וירוסים נתפסים כפולשים, אבל המחקר הזה מציע סיפור מורכב יותר. ייתכן שהחדרות ויראליות מילאו תפקיד באבולוציה של אורגניזמים מורכבים בכך שסיפקו להם גנים חדשים. וזה מותר על ידי אילוף כימי של ה-DNA של הפולשים האלה."
תאי Amoebidium appalachense שנצבעו ל-DNA (בכחול, מראה את הגרעין) ואקטין (בירוק), המדגישים את קרומי התא בשלב התאיות של המושבה. קרדיט: אלכס דה מנדוזה
יתר על כן, הממצאים ב-Amoebidium מציעים הקבלות מסקרנות לאופן שבו הגנום שלנו מתקשר עם וירוסים. בדומה לאמובידיום, לבני אדם ויונקים אחרים יש שרידים של וירוסים עתיקים, הנקראים אנדוגניים רטרו-וירוסים, המשולבים ב-DNA שלהם. בעוד ששרידים אלה נחשבו בעבר כ"דנ"א זבל לא פעיל", חלקם עשויים להיות מועילים כעת. עם זאת, בניגוד לנגיפים הענקיים המצויים באמובידיום, נגיפי רטרו אנדוגניים קטנים בהרבה, והגנום האנושי גדול משמעותית. מחקר עתידי יכול לחקור את קווי הדמיון וההבדלים הללו כדי להבין את יחסי הגומלין המורכבים בין וירוסים וצורות חיים מורכבות.
