Pithovirusas – milžiniškų amebas užkrečiančių virusų gentis (apibrėžimas)

Pithovirusas - tai milžiniškų virusų gentis, užkrečianti amebas. Tai dvigubos grandininės DNR virusas, priklausantis didžiųjų DNR virusų kladui. Pirmą kartą jis buvo aprašytas 2014 m., kai gyvybingas egzempliorius buvo rastas 30 000 metų senumo ledo šerdyje, paimtame iš amžinojo įšalo Sibire (Rusija).

Jis yra 50 % didesnis už ankstesnius didžiausius žinomus virusus, tačiau Pandoravirusas turi didžiausią viruso genomą, kurį sudaro 1,9-2,5 megabazės DNR. Pithovirusas turi storą, ovalią sienelę su anga viename gale. Iš vidaus jo struktūra primena korio korį.

Morfologija ir genomika

Pithovirus yra fiziškai labai didelis – jo dalelės (virionai) yra matomos aiškiai elektroniniu mikroskopu ir pagal dydį priskiriamos prie „milžiniškųjų“ virusų. Jis turi storesnę ir ovalią apvalkalą su aiškia anga (ostiole) viename gale, pro kurią išleidžiamos naujos dalelės. Vidinė struktūra, primenanti korių lizdą, atspindi sudėtingą viriono architektūrą.

Genetiškai Pithovirus skiriasi nuo daugelio kitų virusų: jo genomas yra sudarytas iš vienos dvigubos DNR molekulės, apimties mažesnės už Pandoraviruso genomą, tačiau vis tiek gana didelis – genomas sudaro kelis šimtus tūkstančių bazių ir koduoja kelis šimtus genų. Daug genų neturi aiškių atitikmenų kitose gyvųjų organizmų duomenų bazėse (vadinamieji ORFans), todėl Pithovirus suteikia naujų įžvalgų į virusų įvairovę ir evoliuciją.

Gyvenimo ciklas ir infekcija

Infekcija prasideda, kai ameba fagocituoja virioną. Virionas atsiveria, o genomas patenka į šeimininko citoplazmą, kur formuojasi specialios „virusų gamyklos“ (viral factories). Ten vyksta DNR replikacija, genų raiška ir naujų virionų surinkimas. Po pakankamai ilgai trukusio daugijimosi ameba suyra, ir nauji virionai išsilaisvina bei gali užkrėsti kitas amebas.

Atkūrimas, aptikimas ir tyrimų metodai

Pithovirus buvo izoliuotas laboratorijoje naudojant kultivuojamas amebas kaip šeimininkus. Jo aptikimui ir aprašymui buvo naudojami šie metodai:

• elektroninė mikroskopija – morfologijai įvertinti;
• virusų kultivavimas amebose – gyvybingiems egzemplioriams atskirti;
• genomo sekvenavimas ir bioinformatinė analizė – genų turiniui ir kilmei tirti;
• metagenominiai tyrimai – senovinių ir šiuolaikinių aplinkų virusų įvairovei nustatyti.

Istorinis kontekstas ir reikšmė

Atrasti ir aprašyti milžiniški virusai, tarp jų ir Pithovirus, pakeitė tradicinį supratimą apie virusų dydį, genominę sudėtingumą bei santykį su šeimininko organizmais. Jie kėlė klausimų apie virusų kilmę ir jų vaidmenį ankstyvojoje gyvenimo evoliucijoje. Radinys iš amžinojo įšalo taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad permafrostas gali išlaikyti gyvybingus mikroorganizmus labai ilgą laiką.

Saugumas ir visuomenės sveikata

Nors Pithovirus užkrečia amebas, nėra įrodymų, kad jis galėtų infekuoti žmones arba kelti tiesioginę grėsmę žmonių sveikatai. Vis dėlto mokslininkai atkreipia dėmesį į tai, kad klimato kaitos sukeltas permafrostų tirpimas gali atskleisti senovinius mikroorganizmus, todėl tyrimai ir atsargumo priemonės atliekant tokius pavyzdžių paėmimus yra svarbūs. Tyrėjai akcentuoja, kad bet koks gyvybingų mikroorganizmų tyrimas turi vykti saugioje laboratorinėje aplinkoje su tinkamomis bioprotekcijos priemonėmis.

Išvados ir ateities kryptys

Pithovirus yra reikšmingas atradimas, kuris plečia mūsų supratimą apie virusų biologiją, dydį ir genetinę įvairovę. Tolimesni genomikos, ekologijos ir evoliucijos tyrimai padės geriau suprasti jų kilmę, poveikį aplinkai ir galimas pasekmes ateityje. Tyrinėjant milžiniškuosius virusus taip pat atsiveria galimybės atrasti naujus baltymus, biochemines funkcijas ir suprasti virusų vaidmenį mikrobiomuose.

Paieška pagal raidę