בניתוח של החומר הגנטי בים זיהו אלפי נגיפי RNA שלא היו ידועים קודם והכפילו את מספר המערכות, או הקבוצות הביולוגיות, של נגיפים שחשבו שקיימות, לפי מחקר חדש שצוות החוקרים שלנו פרסם בכתב העת Science
בניתוח של החומר הגנטי בים זיהו אלפי נגיפי RNA שלא היו ידועים קודם והכפילו את מספר המערכות, או הקבוצות הביולוגיות, של נגיפים שחשבו שקיימות, לפי מחקר חדש שצוות החוקרים שלנו פרסם בכתב העת Science.
נגיפי RNA ידועים בעיקר בגלל המחלות שהם גורמים לאנשים, מהתקררות רגילה ועד לקורונה. הם גם פוגעים בצמחים ובעלי חיים שחשובים לאדם.
הנגיפים האלה נושאים את המידע הגנטי שלהם ב-RNA במקום ב-DNA. נגיפי RNA מתפתחים בקצב מהיר בהרבה מנגיפי DNA. מדענים קטלגו מאות אלפי נגיפי DNA בסביבות הטבעיות שלהם, אבל נגיפי RNA לא נחקרו יחסית.
יש בים יותר נגיפי RNA ממה שהחוקרים חשבו קודם.
Guillermo Domínguez Huerta, CC BY-ND
אבל שלא כמו אצל בני אדם ואורגניזמים אחרים המורכבים מתאים, לנגיפים אין קטעי דנ”א קצרים ייחודיים שיכולים לשמש מה שהחוקרים מכנים “ברקוד גנטי”. ללא הברקוד הזה, קשה להבדיל בין מינים שונים של נגיפים בטבע.
כדי לעקוף את המגבלה הזאת, החלטנו לזהות את הגן שמקודד לחלבון מסוים המאפשר לנגיף לשכפל את החומר הגנטי שלו. זה החלבון היחיד שמשותף לכל נגיפי ה-RNA, כי הוא ממלא תפקיד חיוני באופן שבו הם מתרבים. אצל כל נגיף RNA, עם זאת, יש הבדלים קטנים בגן שמקודד לחלבון, והם יכולים לעזור להבדיל בין סוגים של נגיפים.
סרקנו מסד נתונים גלובלי של רצפי RNA מפלנקטון שנאספו בארבע השנים של פרויקט המחקר הגלובלי של משלחות Tara Oceans. פלנקטון הוא השם המשותף לכל אורגניזם ימי שקטן מכדי לשחות נגד הזרם. הם חלק חיוני ממארגי המזון בים ומארחים מצויים של נגיפי RNA. הסריקה שלנו זיהתה בסופו של דבר יותר מ-44,000 גנים שמקודדים לחלבון של הנגיפים.
האתגר הבא שלנו היה לקבוע את הקשרים האבולוציוניים בין הגנים האלה. ככל ששני גנים דומים יותר, סביר יותר שנגיפים עם הגנים האלה קרובים יותר. בגלל שהרצפים האלה התפתחו לפני זמן רב כל כך (אולי לפני התא הראשון), ציוני הדרך הגנטיים המציינים היכן נגיפים חדשים אולי התפצלו מאב קדמון משותף אבדו עם הזמן. אבל צורה של בינה מלאכותית שנקראת למידת מכונה אפשרה לנו לסדר באופן שיטתי את הרצפים האלה ולזהות הבדלים באופן אובייקטיבי יותר מאשר אם המשימה הייתה נעשית ידנית.
זיהינו בסך הכל 5,504 נגיפי RNA ימיים חדשים והכפלנו את מספר המערכות הידועות של נגיפי RNA מחמש לעשר. מיפוי ג”ג של הרצפים החדשים האלה גילה ששתיים מהמערכות החדשות נמצאות בשפע במיוחד באזורי אוקיינוסים גדולים, עם העדפות אזוריות למים ממוזגים וטרופיים (Taraviricota, קרויה על שם משלחות Tara Oceans) או באוקיינוס האטלנטי (Arctiviricota).
עוד בנושא באתר הידען:
