Kæmpe bakteriedræbende vira lurer i økosystemer verden over fra varme kilder til ferskvandssøer og floder. Nu har en gruppe forskere opdaget nogle af disse såkaldte bakteriofager, der er så store og så komplekse, at de slører grænsen mellem levende og ikke-lever, ifølge nye fund.
Bakteriofager, eller "fager" for kort, er vira, der specifikt inficerer bakterier. Fager og andre vira betragtes ikke som levende organismer, fordi de ikke kan udføre biologiske processer uden hjælp fra en anden organisme.
Det betyder ikke, at de er uskadelige: Fager er de vigtigste drivkræfter for økosystemændringer, fordi de byder på bakteriepopulationer, ændrer deres stofskifte, spreder antibiotikaresistens og bærer forbindelser, der forårsager sygdom hos dyr og mennesker, ifølge forskerne i en ny undersøgelse , der blev offentliggjort 12. februar i tidsskriftet Nature.
For at lære mere om disse luske indtrængende søgte forskerne gennem en DNA-database, som de oprettede fra prøver, de og deres kolleger indsamlede fra næsten 30 forskellige miljøer rundt omkring i verden, lige fra tarmene til mennesker og Alaskan-elg til en sydafrikansk bioreaktor og en Tibetansk varm kilde ifølge en erklæring.
Fra det DNA opdagede de 351 enorme fager, der havde genom fire eller flere gange større end det gennemsnitlige genom af phager. Blandt disse var den største phage fundet til dato med et genom på 735.000 basepar - par af nukleotider, der udgør rodene i DNA-molekylets "stige" -struktur - eller næsten 15 gange større end den gennemsnitlige fag. (Det menneskelige genom indeholder ca. 3 milliarder basepar).
Disse fager er "hybrider mellem hvad vi tænker på som traditionelle vira og traditionelle levende organismer", såsom bakterier og archaea, seniorforfatter Jill Banfield, et universitet i Californien, Berkeley, professor i jord- og planetvidenskab og miljøvidenskab, politik og ledelse, sagde det i erklæringen. Ifølge dette udsagn er dette enorme phages genom meget større end genomerne af mange bakterier.
Forfatterne fandt, at mange af de gener, der kodes for proteiner, som endnu ikke er ukendt for os. De fandt, at fagene havde et antal gener, der ikke er typiske for vira, men er typiske for bakterier, ifølge erklæringen. Nogle af disse gener er en del af et system, som bakterier bruger til at bekæmpe vira (og blev senere tilpasset af mennesker til at redigere gener, en teknik kaldet CRISPR-Cas9).
Videnskabsmænd ved det ikke med sikkerhed, men de tror, at når disse fager injicerer deres DNA i bakterier, styrker fagene 'eget CRISPR-system bakteriens CRISPR-system. På den måde kunne det kombinerede CRISPR-system hjælpe med at målrette mod andre fager (slippe af med konkurrencen).
Derudover fandt de, at nogle af fagene havde gener, der kodede for proteiner, der var nødvendige for funktionen af ribosomer - en cellulær maskine, der oversætter genetisk materiale til proteiner (proteinerne er molekylerne, der udfører DNA's instruktioner). Disse proteiner findes typisk ikke i vira, men de findes i bakterier og archaea, ifølge erklæringen.
Nogle af disse nyfundede fager kan også bruge ribosomer i deres bakterie vært til at fremstille flere kopier af deres egne proteiner, ifølge erklæringen.
"Det, der adskiller livet fra ikke-livet, er typisk at have ribosomer og evnen til at oversætte; det er en af de vigtigste definerende træk, der adskiller vira og bakterier, ikke-liv og liv," medforfatter Rohan Sachdeva, en forskningsassistent ved UC Berkeley, sagde det i erklæringen. "Nogle store fager har meget af dette translationelle maskiner, så de slører linjen lidt."
- De 9 dødeligste vira på Jorden
- 28 ødelæggende infektionssygdomme
- 5 måder tarmbakterier påvirker dit helbred
