Pithovirus — гигантски амебен ДНК вирус, открит в 30 000-годишен ледник

Открийте Pithovirus — гигантски амебен ДНК вирус, събуден от 30 000-годишен сибирски лед: размери, структура и потенциалните рискове от древни вируси.

Pithovirus е род гигантски вирус, който заразява амеби. Той е двойноверижен ДНК вирус и е член на клада на големите ДНК вируси. Първият описан вид е открит като жизнеспособен екземпляр в около 30 000-годишно ледено ядро, извлечено от вечна замръзналост в Сибир, Русия, и беше представен от изследователи през 2014 г.

Размерът на вириона е значително голям — толкова, че е видим при светлинен микроскоп и е с приблизителни размери в микрометровия диапазон (пореден ред спрямо тогавашните известни вируси). По обем той може да бъде с около 50% по-голям от предишните най-големи известни вируси, въпреки че Pandoravirus притежава най-големия известен вирусен геном (от порядъка на няколко мегабази). Pithovirus има дебела, овална обвивка с характерен отвор в единия край, а вътрешната му структура наподобява пчелна пита.

Морфология и структура

Вирионът на Pithovirus е голям и овоиден, с тънка външна стена и централен отвор или „остие“, чрез който вероятно се освобождава генетичният материал при заразяване на гостоприемника. Вътрешната матрица изглежда подобна на клетъчен матрикс с подредена, пореста или „пчелнопитна“ архитектура, видима при електронна микроскопия. Големите размери правят тези вириони уникални в сравнение с класическите вируси и позволяват директно наблюдение с по-прости оптични средства.

Геном и генетични особености

Геномът на Pithovirus е двойноверижен ДНК и е по-малък от геномите на някои други гигантски вируси (например Pandoravirus), но все пак съдържа голям брой гени. Както при други големи ДНК вируси, значителен дял от гените са ORFans — кодони без близки еквиваленти в известните бази данни, което затруднява възстановяването на еволюционната им история и функциите им. Проучванията показват комбинация от гени, асоциирани с вирусна репликация и с изненадващо разнообразие от други функционални мотиви, характерни за „гигантските“ вируси.

Откриване и съживяване

Екземплярът беше изолиран от проби от пермафрост, като изследователите използваха култивиране с амеби (например Acanthamoeba) за доказване на инфекциозността — т.е. вирусът е запазил способността си да заразява амеби след десетки хиляди години в лед. Това откритие привлече внимание както с оглед на възможността за дълготрайна вялост в екстремни условия, така и с оглед на потенциалните екологични и здравни последици при размразяване на вечната замръзналост.

Значение и безопасност

• Екологично и научно значение: Откритието доказва, че големи вируси могат да останат инфекциозни в пермафроста в продължение на хилядолетия, което дава нови данни за устойчивостта на вирусни частици и за историята на вирусо-амебни взаимодействия.
• Риск за хората: Няма доказателства, че Pithovirus може да заразява хора или висши животни; досега известните му гостоприемници са едноклетъчни амеби. В научната литература се подчертава, че рискът за човешкото здраве е нисък, но необходимостта от проучвания и наблюдение при размразяване на пермафрост остава.
• Биосигурност: Изследванията с древни микроорганизми и вируси изискват строг контрол и мерки за биосигурност, за да се предотврати случайно освобождаване и да се гарантира безопасността на персонала и околната среда.

Място в класификацията и еволюционни въпроси

Pithovirus и другите „гигантски вируси“ предизвикват дискусии за границите между вируси и клетки, за еволюционния произход на големите вирусни геноми и за ролята им в екосистемите. Те са част от разглежданата в науката група на нуклеоцитоплазмените големи ДНК вируси (NCLDV или „Megavirales“ в по-широк смисъл), но въпросите за техните първични източници и взаимодействия с други организми остават предмет на изследване.

Кратко резюме: Не е известно да заразява хора, но откриването на жизнеспособни гигантски вируси в древен лед подчертава необходимостта от внимателен мониторинг на биологичните рискове, свързани с климатичните промени и размразяването на вечната замръзналост.

Търсене по буква