Stamboom van RNA-virussen verdubbelt – RNA-onderzoek identificeert elf nieuwe klassen virussen en vijf nieuwe stammen RNA-virussen
Niet alleen epidemische ziekteverwekkers: de diversiteit van RNA-virussen is veel groter dan eerder werd gedacht, zoals blijkt uit de ontdekking van duizenden voorheen onbekende virussen in de oceaan. Ze voegden vijf nieuwe stammen en 11 klassen toe aan de stamboom van het RNA-virus, waardoor het aantal RNA-virusstammen verdubbelde. Een nieuwe tak van deze virussen zou ook een cruciale schakel kunnen blijken te zijn in de evolutie van het virus, melden de onderzoekers in het tijdschrift Science.
virussen Het zijn de oudste en meest talrijke organismen op onze planeet. Ze komen bijna overal voor en zijn perfect aangepast voor reproductie in bijna alle vormen van leven. Alleen in ons lichaam een miljard Dit is een parasitaire cel. Maar tot nu toe is slechts een klein deel van de totale groep virussen bekend. Pogingen om de sfeer te catalogiseren en hun stamboom Om onvolledig en onvolledig opnieuw op te bouwen.
Virale RNA-jacht
Dit geldt met name voor RNA-virussen – de groep virussen die Coronavirus SARS-CoV-2 En de veroorzakers van ziekten zoals ebola, mazelen, bof en hepatitis D. Ze worden als bijzonder origineel beschouwd en zouden volgens sommige theorieën vóór de eerste DNA-dragende cellen hebben kunnen bestaan. “RNA-virussen zijn belangrijk voor onze wereld, maar we bestuderen er vaak maar een klein deel van: een paar honderd soorten die mensen, dieren en planten infecteren”, legt hoofdauteur Matthew Sullivan van de Ohio State University uit.
Daarom deden Sullivan en collega’s een grootschalige zoektocht naar virussen in een habitat die nog niet is gescreend op RNA-virussen: de oceaan. Voor hun studie analyseerden ze de genetische gegevens van meer dan 35.000 watermonsters uit alle oceanen van de wereld, verzameld en gesequenced als onderdeel van de Tara-expeditie. Om RNA-virussen te identificeren, zochten de onderzoekers naar een gen, RdRp, dat alleen in deze virussen aanwezig is en daarmee een soort herkenningsvingerafdruk vertegenwoordigt.
Om RdRp-signaturen toe te wijzen aan individuele RNA-virussoorten, ontwikkelde het team een complex computerondersteund evaluatie- en vergelijkingsproces. Dit hielp hen de bijna 44.000 RdRp-bevattende RNA-sequenties te indexeren die in watermonsters werden gedetecteerd.
Nieuwe stammen, klassen en soorten
Het resultaat onthulde een groot aantal voorheen volledig onbekende RNA-virussen. “Bijna alle soorten die we vonden waren nieuw”, zegt Sullivan. Ongeveer 5.500 nieuwe soorten van deze vijf kunnen worden toegewezen aan de vijf stammen en 20 klassen van RNA-virussen die al bekend zijn. Zelfs onder deze virussen van bekende taxa die in de oceaan zijn geïdentificeerd, is 99,7 procent nieuwe soorten, aldus de onderzoekers.
Andere RNA-virussen kunnen echter niet worden toegewezen aan een van de grote bekende groepen – ze vertegenwoordigen vijf volledig nieuwe stammen, waarvoor het team de namen Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota en Arctiviricota voorstelde. Dit betekent dat het aantal stammen in de stamboom van het RNA-virus in één klap verdubbelde. Op het onderstaande niveau zijn er zeker elf nieuwe viruscategorieën toegevoegd. De formele stamboom van RNA-virussen moet nu dienovereenkomstig worden uitgebreid. “De resultaten veranderen daarom onze ideeën over de evolutie en diversiteit van RNA-virussen”, zeggen Sullivan en zijn team.
De nieuwe ontdekkingen bevestigen ook dat RNA-virussen voornamelijk eukaryote organismen als gastheer gebruiken – en dus hogere organismen zoals planten, dieren en mensen. Dienovereenkomstig bestaan vier van de vijf nieuwe RNA-viruslijnen en acht van de elf nieuwe klassen uit cellulaire parasieten die gespecialiseerd zijn in eukaryoten; Slechts een kleine minderheid infecteert prokaryoten zoals bacteriën.
De link ontbreekt in de stamboom van het leven
Een van de nieuw geïdentificeerde stammen van RNA-virussen zou nieuw licht kunnen werpen op de evolutie en opkomst van virussen. Omdat het Taraviricota-genoom – een groep virussen die in alle exemplaren en oceanen voorkomt – bijzonder origineel is gebleken. Volgens de onderzoekers geven de RdRp-sequenties van deze virale stam aan dat Taraviricota een van de eerste vertegenwoordigers van orthovirussen zou kunnen zijn – RNA-virussen in enge zin.
“Onze analyses geven met grote waarschijnlijkheid aan dat virussen van deze nieuw voorgestelde stam een ontbrekende schakel vormen tussen retrovirussen en orthovirussen”, schrijven Sullivan en collega’s. Retro-elementen zijn genetische secties die ook in het DNA van alle levende wezens worden aangetroffen en die met behulp van speciale mechanismen van locatie kunnen veranderen en zich kunnen voortplanten. Er wordt dus al lang vermoed dat ze de overblijfselen zijn van virale genomen die op een bepaald moment in het evolutionaire pad in DNA zijn opgenomen.
“Studies als deze onthullen verbanden tussen de virale en cellulaire wereld”, schreven Jessica Labonte en Catherine Campbell van de Texas A&M University in een begeleidend commentaar. “Het opent de mogelijkheid om een uitgebreide stamboom van het leven op te bouwen en de oorsprong en evolutie van al het leven te begrijpen.” (Wetenschap, 2022; doi: 10.1126/wetenschap. abm5847)
Bron: Ohio State University
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”