U martu 2020. godine, naučnica Tagida de Karvaljo je svedočila jedinstvenom fenomenu koji do tada niko nije opazio - virusu je bio pridružen drugi, manji virus, gotovo kao da je imao svog
"saputnika". Ova priča otkriva koliko nauka može biti iznenađujuća i neobična, prema izveštaju Vašington Posta.
Ova dva virusa koje je de Karvaljo uočila su bakteriofagi, tj. virusi koji napadaju bakterije, a izolovani su iz grudvica prašine u gradu Pulsvil u Merilendu, SAD. Bakteriofagi, ili fagi, predstavljaju jednu od najrasprostranjenijih formi života na Zemlji - u samo jednoj grudvi prašine može ih biti i nekoliko miliona, kao što je istaknuto.
Proučavajući ih putem elektronskog mikroskopa, de Karvaljo je svedočila neobičnom trenutku, sličnom onome kad safari fotograf zabeleži neočekivano ponašanje divljih životinja.
Ugledala sam stotine virusa, a mali virus bio je prikačen za "vrat" većem (otuda vampir) , i to nije moglo biti slučajno. Znamo da virusi mogu manifestovati različite i izuzetne osobine, ali ovo je bilo nešto sasvim nepredvidivo - izjavila je de Karvaljo, koja obavlja funkciju direktora laboratorije na Univerzitetu Merilend.
U nedavnom istraživačkom radu objavljenom u Žurnalu Međunarodnog društva za ekologiju mikroba, de Karvaljo i njeni saradnici pružaju moguće objašnjenje za formiranje ovog neobičnog virusnog dvojca. Manji virus je izgubio sposobnost samo-replikacije unutar ćelija (kako se obično virusi razmnožavaju).
Kada se to dogodilo, evolucija je stvorila inteligentnu, parazitsku
"zaobilaznicu". Mali virus koristi drugi, veći bakteriofag kao domaćina, pričvršćujući se za njegov "vrat", a kada zajedno prodiru u ćeliju, manji virus koristi genetsku mašineriju svog "domaćina" za sopstveno razmnožavanje.
De Karvaljo ovu vezu upoređuje s "stopiranjem", dok njen saradnik Ivan Eril, biolog, koristi analogiju vampira koji zariva svoje zube u svoju žrtvu. Iako nije potpuno savršena analogija, Eril ističe da su ponekad, kada pronađu veći virus bez pridruženog manjeg, uočili "tragove ugriza" na mestu gde je manji fag bio prikačen.
Virusima je sve moguće! Oni predstavljaju najkreativniju silu u prirodi. Ako je nešto izvodljivo, virusi će to realizovati. Međutim, niko nije mogao predvideti ni ovakav scenario - izjavljuje Eril.
Ovo otkriće je nastalo u radu sa studentima koji su bili zaduženi za osnovne laboratorijske tehnike. De Karvaljo je u poslednjih sedam godina radila na programu u kojem studenti uče naučne metode, uključujući izolaciju faga iz uzoraka zemljišta. U ovom specifičnom slučaju, studenti Dženel Luis i Hira Ahmed su izolovali svoj bakteriofag 2019. godine, ali analiza genoma je pokazala neobične rezultate, ukazujući na neku vrstu kontaminacije. Kada je de Karvaljo lično posmatrala virus pod mikroskopom, otkrila je ne jedan, već dva virusa.
"Virosfera", kako je nazivaju naučnici, predstavlja čudan univerzum virusa, koji uključuje elemente poznate kao "sateliti". Ovi sateliti su izgubili sposobnost replikacije unutar ćelija. Uobičajeno, "sateliti" to rešavaju integrišući se u genom ćelije koju inficiraju. Zatim se "skrivaju" unutar nje dok se ne pojavi drugi virus, "pomoćnik", koji sadrži potrebne sastojke za replikaciju. Tada "iskaču" i prave kopije samih sebe.
Čak i ovaj
"virus vampir" je vrsta "satelita", ali ne tipična, budući da nema sposobnost
"skrivanja" unutar ćelija. Morao je pronaći način da bude u ćeliji istovremeno s
"pomoćnikom".Ovaj virus je "rekao" -
u redu, prikačiću se za svog pomoćnika, za njegov "vrat", i putovaćemo zajedno dok ne pronađemo novu ćeliju - objašnjava Eril.
Inače, u prirodi ima mnogo manje bakterija u odnosu na bakteriofage, njihove prirodne predatore, i bakterije stalno razvijaju evolutivne odbrambene mehanizme protiv njih. Ipak, i virusi se neprestano prilagođavaju.
Fage fasciniraju naučnike, a istraživanja se vrše kako bi se ovi virusi koristili kao terapija protiv bakterijskih infekcija. Ova potencijalna terapija može postati ključna u vreme sveprisutne rezistencije na antibiotike.