Para peneliti telah mengidentifikasi lebih dari 5.500 virus baru di lautan, termasuk mata rantai yang hilang dalam evolusi virus

Ringkasan penelitian adalah kutipan singkat dari karya akademis yang menarik.

Ide besarnya: Analisis materi genetik di lautan telah mengidentifikasi ribuan virus RNA yang sebelumnya tidak diketahui dan menggandakan jumlah filum, atau kelompok biologis, virus, yang diyakini ada, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan oleh tim peneliti kami di jurnal Sains.

Virus RNA terkenal karena penyakit yang ditimbulkannya pada manusia, mulai dari flu biasa hingga COVID-19. Ini juga menginfeksi tumbuhan dan hewan yang penting bagi manusia.

Virus-virus ini membawa informasi genetik mereka dalam RNA, bukan DNA. Virus RNA berevolusi pada tingkat yang jauh lebih cepat daripada virus DNA. Sementara para ilmuwan telah membuat katalog ratusan ribu virus DNA di ekosistem alami mereka, virus RNA relatif belum dipelajari. Tidak seperti manusia dan organisme lain yang terdiri dari sel, virus tidak memiliki DNA pendek yang unik yang dapat berfungsi sebagai apa yang oleh para peneliti disebut sebagai kode batang genetik. Tanpa kode batang ini, mencoba membedakan berbagai jenis virus di alam liar bisa jadi sulit.

Untuk mengatasi keterbatasan ini, kami memutuskan untuk mengidentifikasi gen yang mengkode protein spesifik yang memungkinkan virus untuk mereplikasi materi genetiknya. Ini adalah satu-satunya protein yang dimiliki oleh semua virus RNA karena ia memainkan peran mendasar dalam cara mereka menyebar. Namun, setiap virus RNA memiliki sedikit perbedaan pada gen yang mengkode protein yang dapat membantu membedakan satu jenis virus dari yang lain.

Jadi kami memeriksa database global urutan RNA dari plankton yang dikumpulkan selama empat tahun Tara Oceans Global Research Project. Plankton adalah organisme air yang terlalu kecil untuk berenang melawan arus. Mereka adalah bagian penting dari jaring makanan laut dan merupakan inang umum bagi virus RNA. Pemeriksaan kami akhirnya mengidentifikasi lebih dari 44.000 gen yang mengkode protein virus.

Tantangan berikutnya, kemudian, adalah untuk mengidentifikasi hubungan evolusi antara gen-gen ini. Semakin mirip kedua gen, semakin dekat kemungkinan virus untuk menghubungkan gen tersebut. Karena urutan ini berevolusi begitu lama (mungkin sebelum sel pertama), penanda genetik yang menunjukkan di mana virus baru yang terpisah dari nenek moyang yang sama telah hilang seiring waktu. Namun, bentuk kecerdasan buatan, yang disebut pembelajaran mesin, telah memungkinkan kami untuk mengatur urutan ini secara sistematis dan mendeteksi perbedaan secara lebih objektif daripada jika tugas dilakukan secara manual. Kami mengidentifikasi total 5.504 virus RNA laut baru dan menggandakan jumlah filum virus RNA yang diketahui dari lima menjadi 10. Pemetaan geografis dari sekuens baru ini menunjukkan bahwa dua dari dua filum baru sangat melimpah di wilayah lautan yang luas, dengan preferensi regional di baik zona beriklim sedang. . dan perairan tropis (Taraviricota, dinamai berdasarkan ekspedisi Samudra Tara) atau Samudra Arktik (Arctiviricota).

Kami pikir Taraviricota mungkin merupakan mata rantai yang hilang dalam evolusi virus RNA yang telah lama dicari oleh para peneliti, yang menghubungkan dua cabang berbeda dari virus RNA yang berbeda dalam cara mereka bereproduksi.

Mengapa Ini Penting Urutan baru ini membantu para ilmuwan lebih memahami tidak hanya sejarah evolusi virus RNA, tetapi juga evolusi kehidupan awal di Bumi.

Seperti yang ditunjukkan oleh pandemi COVID-19, virus RNA dapat menyebabkan penyakit mematikan. Tetapi virus RNA juga memainkan peran penting dalam ekosistem karena mereka dapat menginfeksi berbagai organisme, termasuk mikroba yang mempengaruhi lingkungan dan jaring makanan pada tingkat kimia.

Menemukan virus RNA di dunia dapat membantu menjelaskan bagaimana mereka mempengaruhi organisme yang mendorong banyak proses lingkungan yang menjalankan planet kita. Studi kami juga menyediakan alat yang ditingkatkan yang dapat membantu peneliti membuat katalog virus baru seiring dengan pertumbuhan basis data genetik.

Apa yang masih belum diketahui Meskipun banyak virus RNA baru telah diidentifikasi, masih sulit untuk menentukan organisme mana yang mereka infeksi. Para peneliti saat ini juga terbatas pada bagian genom virus RNA yang tidak lengkap, sebagian karena kompleksitas genetik dan keterbatasan teknologi.

Langkah kami selanjutnya adalah mencari tahu jenis gen apa yang mungkin hilang dan bagaimana mereka berubah dari waktu ke waktu. Mengungkap gen ini dapat membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana virus ini berfungsi.

(Kisah ini belum diedit oleh staf Devdiscourse dan dibuat secara otomatis dari umpan bersama.)