Pithovirus — jättiläisvirus ikiroudasta, ameeboihin tarttuva

Pithovirus — 30 000 vuotta ikiroudasta löydetty jättiläisvirus, ameeboihin tarttuva DNA-jättiläinen. Lue löydöstä Siperiassa, rakenteesta ja poikkeuksellisesta genomista.

Pithovirus on jättiläisvirusten suku, joka tarttuu ameeboihin. Se on kaksijuosteinen DNA-virus, ja se kuuluu suurten DNA-virusten kladiin. Se kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 2014, kun elinkelpoinen yksilö löydettiin 30 000 vuotta vanhasta jääytimestä, joka oli kerätty ikiroudasta Siperiassa, Venäjällä.

Se on kooltaan 50 prosenttia suurempi kuin edelliset suurimmat tunnetut virukset, mutta Pandoravirus on suurin virusgenomi, joka sisältää 1,9-2,5 megatavua DNA:ta. Pithoviruksella on paksu, soikea seinämä, jonka toisessa päässä on aukko. Sisäisesti sen rakenne muistuttaa hunajakennoa.

Ensimmäinen laji ja eristys: Ensimmäinen kuvattu laji on nimeltään Pithovirus sibericum, ja se eristettiin ikiroudasta löytyneestä jäähippusesta. Eristyksessä käytettiin ameebiviljelmiä tartunnan osoittamiseen; viruksen elinkelpoisuus pystyttiin todentamaan viljelyissä ja elektronimikroskopiatutkimuksilla.

Rakenne ja koko: Pithoviruksen kapsidi on poikkeuksellisen suuri ja soikea, ja se on kooltaan mikrometriluokkaa, mikä tekee siitä näkyvän jopa kevyemmässä mikroskopiassa verrattuna perinteisiin viruseen. Viruksen toisessa päässä oleva aukko (ostiole) ja sisäinen, hunajakennoa muistuttava rakenne erottaa sen monista muista jättiläisviruksista.

Genomi ja geenien ominaisuudet: Pithoviruksen genomi on huomattavan suuri verrattuna useimpiin viruksiin, mutta se ei ole yhtä suuri kuin esimerkiksi Pandoraviruksen genomi. Genomista suurin osa koodaa proteiineja, joille ei löydy selkeitä vastineita tunnetuista aineistoista (ns. ORFan-geenejä). Lisäksi genomi sisältää geenejä, jotka liittyvät transkriptioon ja muuhun viruksen omaan säätelyyn, mutta kuten useilla jättiläisviruksilla, sillä ei ole täydellistä käännösjärjestelmää (esim. ribosomaalisia proteiineja puuttuu).

Elinkaari ja isäntä: Pithovirus tarttuu erilaisiin ameeboihin ja käyttää isäntäsolun koneistoa replikaatiota varten. Replikaatio tapahtuu usein sytoplasmassa muodostuvissa niin sanotuissa virusfaktorioissa, joissa uudet virionit kootaan. Viruksen tarkat isäntäspesifisyydet ja leviäminen luonnossa ovat vielä osittain tutkimuksen kohteena.

Evoluutio ja tieteellinen merkitys: Pithovirus lisäsi käsitystämme virusten monimuotoisuudesta ja evoluutiosta, erityisesti siitä, miten suuret DNA-virukset voivat poiketa geneettisesti toisistaan. Löydös herätti kiinnostusta ikiroudan mikrobiologiseen tutkimukseen ja siihen, mitä muita säilyneitä mikro-organismeja ikiroudasta voi vielä löytyä.

Terveys- ja turvallisuuskysymykset: Vaikka Pithovirus on elinkelpoinen ja se voidaan viljellä ameeboissa, ei sille ole osoitettu ihmisten tai eläinten tartuttamiskykyä. Löytö kuitenkin nosti julkiseen keskusteluun kysymyksiä biologisesta turvallisuudesta liittyen ikiroudan sulamiseen ja mahdolliseen muinaisten mikro-organismien vapautumiseen. Tutkimuksissa noudatetaan yleensä tarkkoja biosuojakäytäntöjä tällaisia näytteitä käsiteltäessä.

Tutkimusmenetelmät ja jatkotutkimus: Pithovirusta on tutkittu mm. elektronimikroskopialla, genomisekvensoinnilla ja isäntäameeboilla tehdyillä viljelykokeilla. Tulevat tutkimukset pyrkivät selvittämään suvun lajirunsautta, genomin toiminnallisia yksityiskohtia ja vuorovaikutuksia isäntäsolujen kanssa sekä arvioimaan ekosysteemivaikutuksia ikiroudan sulamisen myötä.

• Tärkeimmät havainnot: suuri, soikea virion; elinkelpoinen yksilö löytyi ikiroudasta; genomi sisältää runsaasti tuntemattomia geenejä.
• Ei näyttöä ihmistartunnasta: nykyisen tiedon mukaan pithovirukset tarttuvat ameeboihin eivätkä ole osoittautuneet ihmisille patogeenisiksi.
• Tutkimuksen merkitys: laajentaa ymmärrystä virusten evoluutiosta ja herättää kysymyksiä ikiroudan biologisesta turvallisuudesta.

Hae kirjaimella