Під снігом і морозом льодовикового покриву Гренландії були виявлені загадкові гігантські віруси. Вони ділять лід з великою кількістю водоростей, а це означає, що це перший випадок, коли ці віруси, про які ми знаємо відносно мало, були знайдені в такому середовищі існування. Але це не погана новина (якщо тільки ви не водорості): вважається, що, заражаючи мікроводорості, гігантські віруси можуть діяти як своєрідна секретна зброя для мінімізації танення.
Наскільки гігантські ми говоримо? Віруси не можна побачити неозброєним оком, але порівняно зі звичайними вірусами (розміром 20-200 нанометрів) вони порівняно масивні. Гігантські віруси можуть виростати до 2,5 мікрометрів – це 2 500 нанометрів – що робить їх у 125 разів більшими за звичайні віруси і більшими за більшість бактерій. Вони також мають гігантські геноми, що містять близько 2,5 мільйонів пар основ.
Раніше гігантські віруси були виявлені в різних середовищах, включаючи море, ґрунт і навіть людину. Однак це останнє відкриття знаменує собою перший випадок, коли вони були знайдені на поверхневому льоду і снігу, які кишать мікроводоростями.
Тут, на думку авторів відкриття, вони можуть відігравати важливу роль у регулюванні цвітіння водоростей і, відповідно, у захисті льоду від прискореного танення.
Коли навесні розквітають арктичні водорості, вони затемнюють великі ділянки льодового покриву, обмежуючи його здатність відбивати сонячне світло, що, в свою чергу, прискорює танення. Це погана новина для довкілля, і саме тому нещодавно відкриті гігантські віруси могли б стати таким благом для захисту льоду, якщо вони зможуть діяти як природний контроль водоростей, як підозрюють дослідники.
“Ми не так багато знаємо про ці віруси, але я думаю, що вони можуть бути корисними для зменшення танення льоду, спричиненого цвітінням водоростей”, – зазначає автор першої статті Лаура Періні (Laura Perini) з факультету наук про навколишнє середовище Орхуського університету. “Наскільки вони специфічні і наскільки ефективні, ми ще не знаємо. Але, досліджуючи їх далі, ми сподіваємося відповісти на деякі з цих питань”.
Команда зібрала зразки з різних снігових і льодових біотопів льодовикового щита Гренландії, включаючи темний лід, крижані ядра, червоний і зелений сніг і танучі лунки (кріоконіти), перш ніж проаналізувати їх на наявність ДНК і пошукати специфічні маркерні гени гігантського вірусу. Майже у всіх зразках вони виявили послідовності, що відповідають відомим гігантським вірусам.
Щоб переконатися, що вони походять від активних вірусів, а не від давно мертвих мікробів, дослідники також виділили із зразків месенджерну РНК, або мРНК – одноланцюгову молекулу, яка містить інструкції з ДНК, що спрямовують клітини на вироблення білка.
“У загальній кількості мРНК, секвенованій із зразків, ми виявили ті ж самі маркери, що і в загальній кількості ДНК, тому ми знаємо, що вони були транскрибовані, – пояснив Періні. “Це означає, що віруси живі і активні на льоду”.
Звичайні болотні віруси не здатні транскрибувати дволанцюгову ДНК в одноланцюгову мРНК. Натомість у їхніх клітинах є вільно плаваючі нитки РНК, які активуються, коли вірус інфікує свого хазяїна і використовує його механізм. Але гігантські віруси відрізняються від них. Вони здатні відновлювати, реплікувати, транскрибувати і транслювати ДНК без допомоги хазяїна – хоча ми не знаємо, чому це відбувається.
Коли справа доходить до гігантських вірусів, залишається багато інших невідомих. Що, наприклад, інфікують ці загадкові мікроби?
“Деякі з них можуть інфікувати протистів, а інші атакувати снігові водорості. Ми просто поки що не можемо бути впевнені”, – додав Періні.
Але з подальшими дослідженнями, сподівається вона, ми зможемо краще зрозуміти ці патогени та їхню потенційну роль у захисті льоду від прискореного танення водоростей.