Deniz biyologlarından oluşan uluslararası bir ekip, resif oluşturan mercanların içinde yaşayan simbiyotik organizmaların DNA’sına gömülü eski RNA virüslerinin kalıntılarını keşfetti.
RNA parçaları, 160 milyon yıl kadar uzun bir süre önce simbiyontları enfekte eden virüslere ait. Bu keşif, bu hafta Communications Biology‘de yayınlanan açık erişimli bir çalışmada belirtildi ve bilim insanlarının mercanların ve ortaklarının günümüzde viral enfeksiyonlarla nasıl mücadele ettiklerini anlamalarına yardımcı olabilir. Ancak bu şaşırtıcı bir bulguydu çünkü çoğu RNA virüsünün kendilerini enfekte ettikleri organizmaların DNA’sına gömdükleri bilinmemektedir.
Araştırma, endojen viral unsurların veya EVE’lerin mercan simbiyontlarının genomlarında yaygın olarak görüldüğünü göstermiştir. Dinoflagellatlar olarak bilinen tek hücreli algler mercanların içinde yaşar ve onlara dramatik renklerini sağlar. EVE keşfi, retrovirüsler dışındaki virüslerin genetik kodlarının parçalarını konakçılarının genomlarına entegre edebildiklerine dair son gözlemlerin altını çiziyor.
Rice Üniversitesinden çalışmanın eş yazarı Adrienne Correa, “Peki neden oraya girdi?” diye sordu. “Bu sadece bir kaza olabilir ancak insanlar bu ‘kazaların’ bilim insanlarının daha önce inandığından daha sık olduğunu ve yarasalardan karıncalara, bitkilerden alglere kadar her türlü konakçıda bulunduğunu keşfetmeye başladılar.”
Mercan simbiyontlarında bir RNA virüsünün ortaya çıkması da sürpriz oldu.
Correa’nın araştırma grubunda yüksek lisans öğrencisi olan çalışmanın başyazarı Alex Veglia, “Bu projeyi benim için bu kadar ilginç kılan şey buydu” dedi. “Bildiklerimize dayanarak, bu virüsün simbiyontların genomunda olması için gerçekten hiçbir neden yok.”
Çalışma Correa, Veglia ve Oregon Eyalet Üniversitesi’nden iki bilim insanı, postdoktora araştırmacı Kalia Bistolas ve Deniz Ekoloğu Rebecca Vega Thurber tarafından yürütüldü. Araştırma, bilim insanlarının virüslerin resif sağlığı üzerindeki ekolojik ve ekonomik etkilerini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilecek ipuçları sunuyor.
Araştırmacılar, filtrelenmiş deniz suyu örneklerinde veya dinoflagellat içermeyen taşlı mercanların, hidrokorallerin veya denizanalarının genomlarında RNA virüslerinden gelen EVE’leri bulamadılar. Ancak EVE’ler düzinelerce mercan resifi bölgesinden toplanan mercan simbiyontlarında yaygındı. Bu da patojenik virüslerin hedef konakçıları konusunda seçici oldukları ve muhtemelen olmaya devam ettikleri anlamına geliyor.
Biyolojik Bilimler alanında yardımcı doçent olan Correa, “Gezegende çok büyük bir virüs çeşitliliği var,” dedi. “Bazıları hakkında çok şey biliyoruz ancak çoğu virüs karakterize edilmedi. Onları tespit edebiliyoruz ama konakçılarının kim olduğunu bilmiyoruz.”
Retrovirüsler de dahil olmak üzere virüslerin konakçıları enfekte ederek çoğalmak için birçok yolu olduğunu söyledi. Correa, “Çalışmamızın harika olmasının bir nedeni de bu RNA virüsünün bir retrovirüs olmaması” dedi. “Bu göz önüne alındığında, konak DNA’sına entegre olmasını beklemezsiniz.
Correa, “Birkaç yıldır mercan kolonilerinde bir sürü virüs gördük ancak neyi enfekte ettiklerini kesin olarak söylemek zordu” dedi. “Dolayısıyla bu, mercan kolonileriyle ilişkili bir virüsün gerçek konakçısına dair elimizdeki en iyi, en somut bilgi. Artık simbiyontun neden bu DNA’yı ya da genomun bir kısmını sakladığını sormaya başlayabiliriz. Neden uzun zaman önce kaybolmadı?”
EVE’lerin milyonlarca yıldır korunduğunun keşfedilmesi, bunların mercan simbiyontları için bir şekilde faydalı olabileceğini ve EVE’lerin genomik entegrasyonunu sağlayan bir tür mekanizma olduğunu düşündürmektedir.
“Eğer deniz suyu sıcaklığında bir artışla karşı karşıyaysak, Symbiodiniaceae türlerinin bu endojen viral unsuru içermesi daha mı olası? Genomlarında EVE’lerin bulunması, çağdaş RNA virüslerinden kaynaklanan enfeksiyonlarla mücadele etme şanslarını artırıyor mu?” dedi.
“Başka bir makalede, mercanlar termal strese maruz kaldığında RNA viral enfeksiyonlarında bir artış olduğunu gösterdik. Yani çok sayıda değişken parça var. Bu da bulmacanın bir başka iyi parçası.”
Correa, “Bu virüsün olumsuz bir etkisi olduğunu varsayamayız. Ancak aynı zamanda, bu sıcaklık stresi koşulları altında daha üretken hale geliyor gibi görünüyor.” [1]Ancient viruses discovered in coral symbionts’ DNA
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Ancient viruses discovered in coral symbionts’ DNA |
|---|
