Pojesti ili biti pojeden: to je prirodni zakon koji premrežuje svaki kutak biosfere, spajajući hranidbenim lancima proizvođače i potrošače hrane, sve tamo do strvinara i detritivora, mikroorganizama koji se hrane raspadnutim ostacima s trpeza većih živih bića. No, sve donedavno se činilo da virusi izbjegavaju taj prirodni zakon. Jer, tko jede viruse?

Opsežna biblioteka planktonskih gena

S obzirom da virusna biomasa koja prekriva Zemlju, lebdi kroz atmosferu i pluta svjetskim oceanima u sebi sadrži na stotine milijuna tona ugljika, malo je čudno što ne znamo nijedno živo biće koje taj silni organski materijal koristi za prehranu. Tehnički gledano, postoje virusi koji se s drugim virusima nadmeću za izvore organskog materijala, ali sve donedavno nije bilo čvrstih dokaza o postojanju organizma koji bi gutali viruse u cilju probavnog i metaboličkog iskorištavanja virusnih hranjivih sastojaka.

U istraživanju objavljenom u časopisu Frontiers in Microbiology opisane su dvije vrste jednostaničnih organizama koje plutaju vodama sjevernoameričkog zaljeva Maine, a koje su vjerojatno prvi pravi virofagi („žderači virusa“) poznati znanosti. Istraživači su ih identificirali nakon što su iz zaljeva Maine i iz Sredozemnog mora izdvojili skoro 1.700 raznovrsnih planktonskih mikroorganizama i potom svakom od njih detaljno sekvencionirali DNK, stvarajući opsežnu biblioteku planktonskih genoma. A potom su sve te genske sekvence detaljno analizirali.

Kao što se i moglo očekivati, većinom su genske sekvence pripadale promatranom planktonskom organizmu. Nadalje, otprilike 50% sekvenci analiziranih iz mediteranskog uzorka sadržavalo je i genetski materijal koji potiče iz bakterija koje je plankton pojeo. No, u uzorcima iz zaljeva Maine opažena je interesantna pojava: skoro polovica planktonskih sekvenci sadržavala je isječke gena preko 50 različitih virusa.

Gutanje zaraženih bakterija ili prehrana virusima?

Čini se da većina tih virusnih gena pronađenih unutar planktonskih organizama potječe iz bakteriofaga, skupine virusa koji napadaju bakterije i repliciraju se unutar njih. Pošto su bakterije uobičajeni izvor hrane morskim planktonskim praživotinjama, nije bilo veliko iznenađenje pronaći u planktonima ostatke njihovog obroka inficiranog virusima. No, jednostanični planktoni iz roda Choanozoa i Picozoa u vodama zaljeva Maine pokazali su se malo drukčijima: vrlo često se u uzorcima njihovog genoma moglo detektirati samo virusne sekvence, bez ikakvog traga bakterijskog genoma.

Bez ikakvih znakova bakterijskog obroka unutar planktonskih stanica, teško je shvatiti kako su virusni geni bakteriofaga mogli završiti u planktonu. Štoviše, dvije potpuno različite vrste planktona u sebi su nosile gotovo identične virusne sekvence, što još više govori protiv unošenja virusnog genoma u plankton putem „gutanja“ bakterije zaražene virusom. Možda jeste slučajan nalaz… ali ako na polici pronađemo otvorenu teglu, a potom ugledamo dječje prste umrljane pekmezom, nitko nam neće zamjeriti što smo pomalo sumnjičavi.

"Virusi su bogati fosforom i dušikom, a potencijalno bi mogli biti i dobar dodatak prehrani bogatoj ugljikom", kaže bioinformatičarka Julia Brown iz Laboratorija za oceanske znanosti Bigelow.

Novi pogled na prehrambene lance

Ovo bi otkriće moglo rastumačiti čime se hrane ekstremno maleni planktoni roda Picozoa, jednostanični organizmi (protozoe) duljine samo nekoliko tisućinki milimetra. Otkako su prije nešto više od deset godina otkrili Choanozoe i Picozoe, istraživači pokušavaju dokučiti njihovo mjesto u hranidbenom lancu morskih jednostaničnih biotopa. S obzirom na to da su obje planktonske vrste ubikvitarni (općeprisutni) stanovnici većine morskih planktonskih zajednica, njihova prehrana virusima (bakteriofagima) mogla bi imati duboke posljedice na način kojim shvaćamo kretanje hranjivih sastojaka kroz globalni ekosustav.

A ako u vodama sjevernoameričog zaljeva postoje bića koja jedu viruse, tko nam brani da vjerujemo kako takvih „žderača virusa“ ima i drugdje u ekosustavima? I da ih možda možemo iskoristiti u preventivne ili terapijske svrhe u borbi protiv patogenih virusa?