Cunoasterea modului de control al virusurilor uriase descoperite pe calota glaciara din Groenlanda ne-ar putea ajuta sa reducem rata de topire a gheturilor arctice, provocata de încalzirea globala.
În fiecare primavara, când Soarele rasare în Arctica dupa luni de întuneric, natura revine la viata. Ursii polari ies din bârlogurile lor de iarna, stârcul arctic se întoarce din lunga calatorie spre sud, iar boii muscati se îndreapta spre nord. Dar animalele nu sunt singurele vietuitoare trezite de Soarele de primavara.
Algele care traiesc pe gheata încep sa înfloreasca primavara, înnegrind suprafete mari de gheata. Când gheata se înnegreste, capacitatea ei de a reflecta razele de Soare scade, ceea ce accelereaza topirea ghetii. Topirea crescuta a ghetii agraveaza încalzirea globala. Cercetatorii ar putea sa fi gasit o modalitate de a controla cresterea algelor de zapada – si de a încetini, pe termen lung, procesul de topire a gheturilor arctice.
Laura Perini, postdoctorand la Departamentul de Stiinta Mediului de la Universitatea Aarhus, si colegii sai, au descoperit o serie de virusuri gigantice care se hranesc cu algele de zapada si ar putea functiona ca un mecanism natural de control al dezvoltarii acestora.
„Nu stim prea multe despre virusuri, dar cred ca ar putea fi utile ca modalitate de atenuare a topirii ghetii, cauzate de înmultirea algelor. Cât de specifice sunt si cât de eficiente ar putea fi, nu stim înca. Dar, explorându-le în continuare, speram sa raspundem la unele dintre aceste întrebari”, spune Perini.
Virusuri mai mari decât bacteriile
În mod normal, virusurile sunt mult mai mici decât bacteriile. Virusurile obisnuite masoara între 20 si 200 de nanometri, în timp ce o bacterie obisnuita are 2-3 micrometri. Cu alte cuvinte, un virus normal este de aproximativ 1.000 de ori mai mic decât o bacterie. Nu este însa cazul virusurilor gigantice, care ating dimensiunea de 2,5 micrometri, fiind deci mai mari decât majoritatea bacteriilor.
Totodata, genomul lor este mai mare decât al virusurilor obisnuite. Bacteriofagii – virusurile care infecteaza bacteriile – au între 100.000 si 200.000 de litere în genomul lor. Virusurile gigantice au în jur de 2,5 milioane.
Aceste virusuri au fost descoperite în 1981, când cercetatorii au stabilit ca ele se specializasera în infectarea algelor verzi din mare. Ulterior, virusurile gigantice au fost gasite în solul de pe uscat si chiar la oameni, dar este pentru prima data când au fost descoperite pe gheata de suprafata si pe zapada dominata de microalge, explica Laura Perini. „În urma cu câtiva ani, toata lumea presupunea ca aceasta parte a lumii este stearpa si lipsita de viata. Dar astazi stim ca mai multe microorganisme traiesc acolo – inclusiv virusuri gigantice”, spune ea.
Chiar daca virusurile sunt atât de mari, ele nu pot fi totusi vazute cu ochiul liber. Laura Perini nu le-a vazut înca nici macar cu un microscop, dar spera sa o faca în viitor. „Modul în care am descoperit virusurile a fost analizând tot ADN-ul din probele prelevate. Trecând prin acest set imens de date în cautarea unor gene marker specifice, am gasit succesiuni de secvente ADN care au o mare similitudine cu virusurile gigantice cunoscute”, explica ea.
Pentru a se asigura ca ADN-ul viral nu provenea de la microorganisme moarte de mult timp, ci de la virusuri vii si active, cercetatorii au extras, de asemenea, tot ARNm din esantion. Atunci când secventele de ADN care formeaza genele sunt activate, acestea sunt transcrise în bucati monocatenare, numite ARNm. Aceste bucati functioneaza ca retete pentru construirea proteinelor de care virusul are nevoie. Daca ele sunt prezente, înseamna ca virusul este viu.
„În ARNm-ul total secventiat din probe am gasit aceiasi markeri ca si în ADN-ul total, deci stim ca au fost transcrise. Aceasta înseamna ca virusurile sunt vii si active pe gheata”, spune cercetatoarea.
Cum functioneaza virusurile uriase?
Deoarece virusurile gigantice sunt o descoperire relativ noua, savantii nu stiu foarte multe despre ele. Spre deosebire de majoritatea celorlalte virusuri, acestea au o multime de gene active care le permit sa repare, sa reproduca, sa transcrie si sa traduca ADN, dar nu se stie de ce si la ce anume le folosesc.
„Ce gazde infecteaza virusurile gigantice nu putem preciza deocamdata cu exactitate. Unele dintre ele ar putea infecta protistele, în timp ce altele ataca algele de zapada. Pur si simplu nu putem fi siguri înca”, spune Laura Perini.
Ea încearca sa descopere cât mai multe detalii despre virusurile gigantice si lucreaza în paralel la mai multe studii care vor fi publicate în curând.
„Continuam sa studiem virusurile gigantice pentru a afla mai multe despre interactiunile lor si care este exact rolul lor în ecosistem. În cursul acestui an vom publica un alt material stiintific cu mai multe informatii despre virusurile gigantice infectând o microalga cultivata, care prospera pe gheata de la suprafata calotei glaciare din Groenlanda”, conchide ea.
GABRIEL TUDOR
Comentarii