drKomunikat prasowy Uniwersytetu w Aarhus rozpoczyna się niezwykłą poezją: „Każdej wiosny, gdy po miesiącach ciemności wschodzi w Arktyce słońce, życie powraca. Niedźwiedzie polarne wychodzą z zimowych nor, rybitwy popielate wracają z długiej podróży na południe, a piżmowoły brodzą na północ. Ale zwierzęta nie są jedynym życiem ożywianym przez wiosenne słońce. Wiosną zaczynają kwitnąć algi uśpione na lodzie.

To trochę zdradliwe. Bo to, co brzmi tak romantycznie, jest w rzeczywistości bardzo irytujące. „Kwitnące” glony pokrywają biały lód czarną warstwą. Oznacza to, że promieniowanie cieplne światła słonecznego, które mogłoby już zostać odbite od powierzchni, zostaje nagle pochłonięte. Im więcej będzie tych pigmentowanych mikroalg, tym cieplejsza stanie się pokrywa lodowa i tym szybciej będzie się topić.

To, co odkryli duńscy badacze zajmujący się środowiskiem pod kierunkiem habilitowanej Laury Pierini z Wydziału Nauk o Środowisku Uniwersytetu w Aarhus, mogą pomóc w spowolnieniu błędnego koła zmian klimatycznych: wydaje się, że gigantyczne wirusy również żyją na lodzie. Można je modyfikować w sposób szkodzący glonom śnieżnym. Naukowcy proponują pomysł wykorzystania gigantycznych wirusów jako „broni biologicznej” mającej złagodzić topnienie lodu.

Perini jest podejrzany w pracy, która jest obecnie publikowana w specjalistycznym czasopiśmie „MikrobiomWirusy wydają się żerować na glonach śnieżnych. „Nie wiemy jeszcze, jak skuteczne są one w łagodzeniu rozpuszczania, ale mamy nadzieję, że kontynuując badania wirusów, odpowiemy na niektóre z tych pytań”.

Przeczytaj także

Gigantyczne wirusy zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w 1981 r opisane. Przypadkowe odkrycie: Naukowcy z Nebraski odkryli to, gdy chcieli wyhodować w laboratorium zielone algi zebrane na Florydzie. To jednak nie zadziałało i pod mikroskopem przyczyna stała się jasna: niezwykle duże wirusy żyjące w algach.

Gigantyczne wirusy ukrywają się w komórkach odpornościowych

Wirusy mają zazwyczaj wielkość od 20 do 200 nanometrów, co oznacza, że ​​są od dziesięciu do stu razy mniejsze od bakterii. Z drugiej strony gigantyczne wirusy mogą nadążać za patogenami jednokomórkowymi: są mniej więcej tej samej wielkości, do 2,5 mikrometra średnicy. Twoje DNA jest ogromne i składa się z 2,5 miliona elementów. Większość bakterii nie jest w stanie tego wytrzymać.

Gigantyczne wirusy są obecnie dość powszechne wśród naukowców i można je również znaleźć na dnie morskim, w glebie na Ziemi, a czasami u ludzi: Gatunki Wirus wieloplagi Acanthamoeba (APMV), który faktycznie replikuje się w amebach, może zadomowić się także w ludzkich komórkach odpornościowych typu makrofagów – pochodnej ameby.

Przeczytaj także

Nie wiadomo, co makrofagi dotknięte gigantycznymi wirusami oznaczają dla zdrowia: toczy się nawet dyskusja, czy powodują one atypowe zapalenie płuc. W każdym przypadku Patogeny działają Inteligentnie z układem odpornościowym: Usypiają część odpowiedzi immunologicznej, aby komórki odpornościowe jej nie wykryły.

Inne są przydatne dla ludzi jako broń przeciwko niebezpiecznym patogenom. Naukowcy z Wiednia odkryli w oczyszczalni ścieków gigantycznego wirusa wywołującego jednokomórkowe ameby tego gatunku Naegleria fowleri są zakażone i mogą w ciągu kilku godzin oczyścić próbkę wody z ameby. Ameba ta żyje w wodzie o temperaturze przekraczającej 30 stopni Celsjusza i jest uważana za jednego z najniebezpieczniejszych pasożytów człowieka, ponieważ powoduje zagrażające życiu zapalenie mózgu u pływaków i osób pijących naturalną wodę.

Organizmy jednokomórkowe żywiące się glonami

Praca Aarhus jest pierwszą, która wykryła te tajemnicze wirusy na lodzie i śniegu. Tutaj również zaobserwowano je przypadkowo podczas analizy DNA na dużą skalę. „Znaleźliśmy sygnatury gigantycznych, aktywnych wirusów zarówno w ciemnym lodzie, jak i czerwonym śniegu” – mówi Perini. Stało się jasne, że występują one głównie tam, gdzie występują mikroalgi pigmentowane. „Oprócz bakterii, grzybów nitkowatych i drożdży istnieje cały ekosystem, który żywi się glonami, różne rodzaje grzybów żyjących jako pasożyty glonów oraz gigantyczne wirusy, które infekują również glony.

Aby mieć pewność, że z dawno martwych cząsteczek wirusa nie pozostało żadne wirusowe DNA, poszukiwali także materiału w próbkach utworzonych w zakażonych komórkach na podstawie matryc genów wirusa. Udało mi się również wykryć te wirusy, więc było jasne, że muszą to być aktywne wirusy gigantyczne.

Ale nie chodzi tu tylko o jeden typ, ale o wiele różnych typów, należących do co najmniej trzech grup gigantycznych wirusów. Jeden szczep może infekować mikroalgi, ale nadal nie jest jasne, jak bardzo jest to szkodliwe i jaką rolę odgrywają inne gigantyczne wirusy. Perini musi teraz wrócić do laboratorium i przeprowadzić kilka serii eksperymentów, aby wszystko szczegółowo zbadać. Mogą wtedy zastanowić się, jak wykorzystać wirusy jako „broń biologiczną” przeciwko topniejącemu lodzie.

Gigantyczne wirusy zawierają ponad 1000 aktywnych genów, w tym te, które naprawiają i kopiują ich DNA. Istnieje kilka punktów wyjścia, dzięki którym będzie on „gotową bronią” w walce z mikroalgami. Istnieją również sposoby, w jakie może to doprowadzić do kolejnej katastrofy ekologicznej.