Wirusolodzy wypełniają lukę w nieznanych wirusach, które infekują płazy i gady

Nowa wiedza na temat wirusów płazów i gadów pomoże nam szybciej działać na rzecz ochrony zagrożonych gatunków.

Badanie wirusów infekujących płazy i gady wypełniło lukę w wiedzy na temat wirusów infekujących zwierzęta, które do tej pory koncentrowały się głównie na ludziach i innych ssakach.

Doktorant III roku Emma Hardingktóry kierował badaniem opublikowanym dzisiaj w Komunikacja ISMEPosługiwać się superkomputer katana UNSW Przeczesywanie petabajtów (miliony gigabajtów) publicznie dostępnych danych RNA płazów i gadów w poszukiwaniu nowych wirusów atakujących te klasy zwierząt.

„Wiemy dużo o wirusach, które infekują nas i zwierzęta gospodarskie, ale niewiele osób badało wirusy, które infekują płazy i gady, mimo że na całym świecie istnieje ponad 18 000 gatunków” – mówi pani Harding, główna autorka artykułu.

„Przeszukaliśmy ponad 200 zestawów danych RNA od płazów i gadów w poszukiwaniu dowodów na nowe wirusy, które mogą prowadzić do choroby. Znaleźliśmy 26 nowych wirusów z różnych rodzin i teraz lepiej rozumiemy, jakie wirusy mogą zarażać te zwierzęta”.

Na całym świecie są miliony niewykrytych wirusów

Pani Harding twierdzi, że znalezienie mniej więcej jednego nowego wirusa na każde dziesięć próbek to bardzo wysoki wskaźnik wykrywalności i podkreśla liczbę niewykrytych wirusów w otaczającym nas środowisku. Jednym z interesujących nowych wirusów, które zostały odkryte, był nowy wirus Secondpapillomavirinae. Do niedawna wszystkie odkryte wirusy brodawczaka (w tym HPV – wirus brodawczaka ludzkiego) były blisko spokrewnione z podrodziną o nazwie Firstpapillomaviridae. Ale w 2016 roku w rybie odkryto nowego wirusa, który przypomina wirusy brodawczaka, ale ma znacznie prostszą strukturę niż inne Firstpapillomaviridae.

„Na podstawie tego odkrycia rodzina Papillomaviridae podzieliła się na Firstpapillomavirinae – wszystkie odkryte do tej pory – oraz Secondpapillomavirinae, która zawiera nietypowy wirus ryb” – mówi pani Harding.

Od tego czasu wykryto fragmenty innych wirusów Secondpapillomavirinae, a nasze laboratorium znalazło jeden u żaby trzcinowej (Rhinella marina), a teraz także u innej żaby w bieżącym badaniu.

„Ta grupa Secondpapilomavirinae prawdopodobnie zaraża dużą grupę zwierząt, ale jak dotąd odkryliśmy tylko kilka z nich. Ta nowa grupa prawdopodobnie zawiera setki nieodkrytych wirusów, więc utorowaliśmy drogę do znalezienia więcej, identyfikując tych nowych członków i zrozumienie ich roli w chorobach zwierząt.

Badanie ujawniło również, że wirusy atakujące słodycze – zbiorcze określenie płazów i gadów – są zwykle znacznie prostsze niż te, które wyewoluowały, by atakować zwierzęta stałocieplne, takie jak ptaki i ssaki.

Obserwacje te pomagają nam zrozumieć długoterminową ewolucję wirusów od prymitywnych stworzeń po ssaki i ptaki. „Możemy zacząć opowiadać pełną historię ewolucji wirusa” – mówi pani Harding.

Szef grupy badawczej, profesor Peter White, mówi: „Jeśli myślisz o wirusach, które zaczynają się u stosunkowo prostych kręgowców, takich jak ryby, ewoluują przez płazy, gady i ssaki, a następnie do ludzi, ważne jest, aby zrozumieć tę podróż i jak wirusy się zmieniły Przyglądanie się wirusom u ssaków jest jak oglądanie Boeinga 747 i próba zrozumienia, jak wyglądał samolot braci Wright.

Zapobieganie przyszłym epidemiom wirusa

Wiedza zdobyta podczas badań może pomóc ludziom w zarządzaniu epidemiami wirusów zagrażających dzikiej przyrodzie. Pani Harding mówi, że w przypadku epidemii wirusa w dzikiej przyrodzie istnieje kilka typowych wirusów, które są podejrzane, ale jeśli żaden nie zostanie zidentyfikowany pozytywnie, może to mieć poważne konsekwencje. Niedawnym przykładem jest wirus, który zniszczył ponad 90 procent dorosłej populacji żółwi rzecznych Bellinger w północnej Nowej Południowej Walii.

„Żółw z rzeki Bellinger prawie wyginął w 2015 roku z powodu nieznanego wirusa, który później został zidentyfikowany jako nodowirus, ale dojście do tego wniosku zajęło ponad trzy lata – za późno, aby pomóc żółwiom” – mówi Harding.

„Badania takie jak te poszerzają naszą wiedzę na temat rodzin wirusów i pozwalają nam połączyć genomy wirusowe. Gdy już mamy genom, możemy zaprojektować techniki diagnostyczne, aby wykryć go u dowolnego zwierzęcia. Rozpoczynając wykrywanie wirusowej „ciemnej materii”, poprawiamy się nasze możliwości diagnozowania przyszłych epidemii i ostatecznego wyniku epidemii.

Pani Harding mówi, że ona i jej koledzy mają nadzieję, że będą nadal wykrywać nowe wirusy w australijskiej i globalnej faunie, aby stworzyć bazę danych wirusów, która może być wykorzystana podczas epidemii wirusów do szybkiej identyfikacji przyczyny.

„Kiedy poznamy wspólne struktury i wzorce, które widzimy w wirusach, możemy zacząć trenować algorytmy uczenia maszynowego, aby szybko identyfikować, rozumieć i przewidywać nowe wirusy”.

/Ogólne wydanie. Ten materiał z oryginalnej organizacji (organizacji) może mieć charakter określony w czasie, zredagowany dla jasności, stylu i długości. Wyrażone opinie i opinie są opiniami autora(ów).