Phát hiện hàng trăm virus khổng lồ bí ẩn đang ẩn náu dưới đại dương

Virus khổng lồ là một nhóm đa dạng và phức tạp, có khả năng lây nhiễm từ sinh vật nhân thực đơn bào đến động vật. Trong hình: Minh họa một virus DNA khổng lồ thuộc nhóm nucleocytoplasmic.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Miami (Mỹ) vừa công bố phát hiện 230 virus khổng lồ, còn gọi là giruses, ẩn mình trong các mẫu nước biển trên khắp thế giới. Tất cả đều là những chủng virus hoàn toàn mới đối với khoa học.

Thông thường, hầu hết các virus có kích thước từ 20 đến 200 nanomet (nm).

Tuy nhiên, những virus khổng lồ này có thể dài tới hơn 1.000 nm, thậm chí có loại như Pithovirus đạt 1.500 nm, tương đương vi khuẩn về kích cỡ.

Đáng chú ý, nhiều virus trong nhóm này chứa lượng vật liệu di truyền lớn gấp 100 lần so với virus thông thường. Một số mang các gene thường chỉ xuất hiện ở sinh vật có tế bào, như các gene liên quan đến trao đổi carbon và quang hợp.

“Virus khổng lồ có thể điều khiển mạnh mẽ quá trình trao đổi chất của vật chủ trong suốt thời gian nhiễm bệnh, từ đó ảnh hưởng đáng kể đến chu trình sinh học trong đại dương,” ông Benjamin Minch, tác giả nghiên cứu thuộc Đại học Miami, cho biết.

Trong môi trường biển, các virus khổng lồ thường tấn công tảo đơn bào – sinh vật quang hợp tạo ra khoảng 50% lượng oxy trên Trái Đất. Việc các virus này gây sụp đổ nhanh chóng các hiện tượng “nở hoa tảo” quy mô lớn có thể tác động mạnh đến hệ sinh thái đại dương, khí quyển và đất liền.

Phần lớn virus khổng lồ được phát hiện thuộc 2 nhóm chính là Algavirales (135 chủng) và Imitervirales (81 chủng). Algavirales chuyên tấn công tảo đơn bào, trong khi Imitervirales có cấu trúc gene linh hoạt giúp tồn tại trong nhiều loại vật chủ khác nhau.

Một đợt nhiễm virus khổng lồ ở tảo đơn bào Florenciella. Các virus khổng lồ đang phá vỡ tế bào Florenciella, với các vỏ capsid hình lục giác bao bọc vật liệu di truyền của chúng.

Đáng chú ý, các nhà khoa học phát hiện 108 chủng đến từ biển Baltic – một vùng nước lợ lớn giữa bán đảo Scandinavia và châu Âu lục địa. Khu vực Nam Cực đóng góp 65 chủng khác, ngoài ra còn có các mẫu từ Bắc Cực, Nam Thái Bình Dương, Bắc Đại Tây Dương, biển Sargasso và vịnh Jangmok của Hàn Quốc.

Tổng thể, dữ liệu cho thấy các vùng biển lạnh là nơi có mật độ virus khổng lồ cao hơn. Tuy nhiên, hiện tượng biến đổi khí hậu có thể đe dọa đến sự tồn tại của các virus thích nghi với lạnh này, đặt ra nhiều vấn đề sinh thái chưa có lời giải.

Để xác định các bộ gene của virus, nhóm nghiên cứu đã sử dụng công cụ phần mềm BEREN để phân tích các mẫu vi sinh vật trong nước biển. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature npj Viruses.

“Chúng tôi đã xây dựng một khung nền để cải tiến các công cụ phát hiện virus mới. Việc này có thể giúp giám sát tốt hơn tình trạng ô nhiễm và mầm bệnh trong các nguồn nước,” ông Minch cho biết thêm.

Theo Daily Mail

Hải Yến