Page Nav

GRID_STYLE

Efek

TRUE

Classic Header

{fbt_classic_header}

Son Dakika:

latest

Okyanusta Keşfedilen 5.500 Yeni RNA Virüsü Türü

  Okyanus Suyu Örnekleri RNA Virüsü Verilerinin Hazine Hazinesini Verir Dünyanın dört bir yanından toplanan okyanus suyu örnekleri,  RNA ...


 


Okyanus Suyu Örnekleri RNA Virüsü Verilerinin Hazine Hazinesini Verir

Dünyanın dört bir yanından toplanan okyanus suyu örnekleri, RNA virüsleri hakkında yeni verilerden oluşan bir hazine hazinesi sağladı, ekolojik araştırma olanaklarını genişletti ve bu küçük ama önemli submikroskopik parçacıkların nasıl evrimleştiğine dair anlayışımızı yeniden şekillendirdi.

Makine öğrenimi analizlerini geleneksel evrim ağaçlarıyla birleştiren uluslararası bir araştırma ekibi, bilinen beş RNA virüsü filumunun tamamını temsil eden 5.500 yeni RNA virüs türü belirledi ve onları yakalamak için en az beş yeni RNA virüsü filumunun gerekli olduğunu öne sürdü.

Yeni tanımlanan türlerin en bol koleksiyonu , analizi mümkün kılan 35.000 su örneğinin kaynağına bir selam olan Taraviricota adlı önerilen bir filum araştırmacısına aittir: Tara Oceans Konsorsiyumu, yelkenli Tara'da iklimin etkisine dair devam eden küresel bir çalışma dünya okyanuslarında değişim.

Ohio Eyalet Üniversitesi'nde mikrobiyoloji profesörü olan baş yazar Matthew Sullivan, " Burada çok fazla yeni çeşitlilik var - ve okyanusların her yerinde  Taraviricota adlı bütün bir filum bulundu, bu da onların ekolojik olarak önemli olduklarını gösteriyor" dedi.

"RNA virüsleri dünyamızda açıkça önemlidir, ancak genellikle sadece küçük bir dilimini inceleriz - insanlara, bitkilere ve hayvanlara zarar veren birkaç yüz. Onları çok büyük bir ölçekte sistematik olarak incelemek ve kimsenin derinlemesine bakmadığı bir ortamı keşfetmek istedik ve şanslıydık çünkü neredeyse her tür yeniydi ve çoğu gerçekten yeniydi.”

Çalışma 7 Nisan 2022'de Science dergisinde yayınlandı .

Bu harita, RNA virüslerinin okyanus boyunca dağılımını gösterir. Kama boyutu, o bölgede bulunan virüslerin ortalama bolluğu ile orantılıdır ve kama rengi, virüs filumunu gösterir. Kredi: Zayed ve arkadaşlarının izniyle yeniden basılmıştır, Science Volume 376:156(2022)

Mikroplar gezegendeki tüm yaşam için gerekli katkılar olsa da, onları enfekte eden veya onlarla etkileşime giren virüslerin mikrobiyal fonksiyonlar üzerinde çeşitli etkileri vardır. Bu tür virüslerin üç ana işlevi olduğuna inanılıyor: hücreleri öldürmek, enfekte olmuş hücrelerin enerjiyi yönetme şeklini değiştirmek ve genleri bir konakçıdan diğerine aktarmak.

Araştırmacılar, dünya okyanuslarındaki virüs çeşitliliği ve bolluğu hakkında daha fazla bilgi sahibi olmanın deniz mikroplarının okyanusun iklim değişikliğine uyum sağlamadaki rolünü açıklamaya yardımcı olacağını söylüyor. Okyanuslar, atmosferden insan tarafından üretilen karbondioksitin yarısını emer ve bu grup tarafından yapılan önceki araştırmalar , deniz virüslerinin, okyanustaki karbonun nasıl depolandığını etkileyen biyolojik bir pompanın “düğmesi” olduğunu ileri sürdü.

Ekip, RNA virüslerini sınıflandırma zorluğunu üstlenerek, çoğunlukla RNA viral patojenlerine odaklanan daha önceki sınıflandırma sınıflandırma çabalarından hala dalgalanan sulara girdi. Biyolojik krallık Orthornavirae içinde , beş filum yakın zamanda Uluslararası Virüslerin Taksonomisi Komitesi (ICTV) tarafından tanındı.

"RdRp'nin en eski genlerden biri olduğu varsayılıyor -  DNA'ya ihtiyaç duyulmadan önce de vardı . Yani sadece virüslerin kökenlerini değil, aynı zamanda yaşamın kökenlerini de takip ediyoruz.” — Ahmed Zayed

Araştırma ekibi, bu mevcut bölümlere uyan yüzlerce yeni RNA virüsü türü tanımlamasına rağmen, analizleri, önerilen beş yeni filumda kümeledikleri binlerce türü daha tanımladı: Taraviriicota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota ve Arctiviricota , Taraviriicota gibi , yüksek oranda özelliklere sahiptir. bol tür - en azından iklim açısından kritik Arktik Okyanusu sularında, dünyanın ısınma koşullarının en fazla hasara yol açtığı alan.

Sullivan'ın ekibi okyanuslardaki DNA virüs türlerini uzun süredir kataloglayarak 2015 ve 2016'da sayıları birkaç binden 2019'da 200.000'e çıkardı. Bu çalışmalar için bilim insanlarının analizi tamamlamak için viral parçacıklara erişimi vardı.

RNA virüslerini saptamaya yönelik bu mevcut çabalarda, üzerinde çalışılacak viral parçacıklar yoktu. Bunun yerine, araştırmacılar denizde yüzen organizmalarda ifade edilen genlerden diziler çıkardılar ve analizi, milyarlarca yıldır RNA virüslerinde gelişen ve diğer virüslerde veya hücrelerde bulunmayan RdRp adlı bir imza genini içeren RNA dizilerine daralttılar. .

RdRp'nin varlığı, yaşamın Dünya'da ilk tespit edildiği zamana dayandığından, dizi konumu birçok kez farklılaştı, yani geleneksel filogenetik ağaç ilişkilerinin yalnızca dizilerle tanımlanması imkansızdı. Bunun yerine ekip, milyarlarca yıllık dizi farklılığını kaldırabilecek şekilde 44.000 yeni diziyi düzenlemek için makine öğrenimini kullandı ve tekniğin halihazırda tanımlanmış RNA virüslerinin dizilerini doğru bir şekilde sınıflandırabileceğini göstererek yöntemi doğruladı.

Aynı zamanda sivil, çevre ve jeodezik mühendisliği profesörü, Ohio Eyaleti Mikrobiyom Bilimi Merkezi'nin kurucu direktörü ve EMERGE Biyoloji Entegrasyon Enstitüsü'nde liderlik ekibi üyesi olan Sullivan, “Bilinmeyeni araştırmak için bilineni kıyaslamamız gerekiyordu” dedi.

"Bu dizileri, evrimi doğru bir şekilde yansıtan konumları hizaladığımızdan daha emin olabileceğimiz yerlere hizalamak için hesaplamalı olarak yeniden üretilebilir bir yol yarattık."

Dizi yapılarının ve hizalamanın 3B temsillerini kullanan daha fazla analiz, 5.500 yeni türden oluşan kümenin Orthornavirae krallığında  kategorize edilen beş mevcut RNA virüsü filumuna uymadığını ortaya çıkardı.

Ohio Eyaleti'nde mikrobiyoloji araştırma bilimcisi ve bir araştırma lideri olan ilk yazar Ahmed Zayed, "Kümelerimizi yerleşik, tanınmış filogeniye dayalı taksonlarla karşılaştırdık ve bu şekilde var olanlardan daha fazla kümemiz olduğunu bulduk" dedi. EMERGE Enstitüsü'nde.

Toplamda, bulgular araştırmacıları yalnızca beş yeni filumu değil, aynı zamanda en az 11 yeni orthornaviran RNA virüsü sınıfını önermeye yöneltti. Ekip, aday filum ve sınıfların ICTV tarafından resmileştirilmesini talep etmek için bir teklif hazırlıyor.

Zayed, RdRp geninin zaman içindeki farklılığına ilişkin yeni verilerin kapsamının, gezegende erken yaşamın nasıl evrimleşmiş olabileceğine dair daha iyi bir anlayışa yol açtığını söyledi.

"RdRp'nin en eski genlerden biri olması gerekiyordu - DNA'ya ihtiyaç duyulmadan önce vardı" dedi. "Yani sadece virüslerin kökenlerini değil, aynı zamanda yaşamın kökenlerini de takip ediyoruz."

Referans: Ahmed A. Zayed, James M. Wainaina, Guillermo Dominguez-Huerta, Eric Pelletier, Jiarong Guo, Mohamed Mohssen, Funing Tian, ​​Akbar Adjie Pratama, Benjamin tarafından “Dünya'nın RNA viromunun evrimsel kökenlerinde şifreli ve bol deniz virüsleri” Bolduc, Olivier Zablocki, Dylan Cronin, Lindsey Solden, Erwan Delage, Adriana Alberti, Jean-Marc Aury, Quentin Carradec, Corinne da Silva, Karine Labadie, Julie Poulain, Hans-Joachim Ruscheweyh, Guillem Salazar, Elan Shatoff, Tara Oceans Coordinators, Ralf Bundschuh, Kurt Fredrick, Laura S. Kubatko, Samuel Chaffron, Alexander I. Culley, Shinichi Sunagawa, Jens H. Kuhn, Patrick Wincker, Matthew B. Sullivan, Silvia G. Acinas, Marcel Babin, Peer Bork, Emmanuel Boss, Chris Bowler, Guy Cochrane, Colomban de Vargas, Gabriel Gorsky, Lionel Guidi, Nigel Grimsley, Pascal Hingamp, Daniele Iudicone,Olivier Jaillon, Stefanie Kandels, Lee Karp-Boss, Eric Karsenti, Fabrice Not, Hiroyuki Ogata, Nicole Poulton, Stéphane Pesant, Christian Sardet, Sabrina Speich, Lars Stemmann, Matthew B. Sullivan, Shinichi Sungawa ve Patrick Wincker, 7 Nisan 2022,bilim _
DOI: 10.1126/science.abm5847

Bu araştırma Ulusal Bilim Vakfı, Gordon ve Betty Moore Vakfı, Ohio Süper Bilgisayar Merkezi, Ohio Eyaleti Mikrobiyom Bilimi Merkezi, EMERGE Biyoloji Entegrasyon Enstitüsü, Ramon-Areces Vakfı ve Laulima Government Solutions/NIAID tarafından desteklenmiştir. Çalışma ayrıca Tara Oceans Konsorsiyumu, kar amacı gütmeyen Tara Ocean Foundation ve ortaklarının benzeri görülmemiş örnekleme ve bilimi sayesinde mümkün oldu.

Makaledeki ek ortak yazarlar, ortak yazarlar James Wainaina ve Guillermo Dominguez-Huerta'nın yanı sıra Jiarong Guo, Mohamed Mohssen, Funing Tian, ​​Adjie Pratama, Ben Bolduc, Olivier Zablocki, Dylan Cronin ve Lindsay Solden, Sullivan'ın tüm yazarlarıydı. laboratuvar; Ohio State Sanat ve Bilim Koleji'nden Ralf Bundschuh, Kurt Fredrick, Laura Kubatko ve Elan Shatoff; Mikrobiyoloji Enstitüsü ve İsviçre Biyoinformatik Enstitüsü'nden Hans-Joachim Ruscheweyh, Guillem Salazar ve Shinichi Sunagawa; Ulusal Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü'nden Jens Kuhn; Université Laval'den Alexander Culley; Université de Nantes'ten Erwan Delage ve Samuel Chaffron; ve Genoscope'tan Eric Pelletier, Adriana Alberti, Jean-Marc Aury, Quentin Carradec, Corinne da Silva, Karine Labadie, Julie Poulain ve P atrick Wincker.

Hiç yorum yok