Virussen slaan hun genetische informatie meestal gecodeerd op in moleculen van ofwel DNA of RNA - de een of de ander, maar niet allebei. In april 2012 ontdekten wetenschappers van de Portland State University echter een ongewoon virus met een genoom gemaakt van zowel RNA als DNA. Niemand weet of dit een bizarre, enkelvoudige gebeurtenis is, of dat er andere soortgelijke virussen zijn.

DNA vs. RNA

Vrijwel alle levende organismen dragen erfelijke informatie gecodeerd in DNA-moleculen . Virussen zijn een ongewone uitzondering. Toegegeven, veel biologen beschouwen virussen niet als een vorm van "leven", omdat ze zich niet zelfstandig kunnen voortplanten. Hoewel veel virussen DNA-genomen hebben, hebben anderen zoals HIV en de griep in plaats daarvan genomen genomen van RNA. RNA en DNA lijken erg op elkaar: beide zijn gemaakt van ketens van chemische eenheden die aan elkaar zijn vastgeniet door een specifiek type chemische link, een fosfodiësterbinding genaamd. Er zijn echter twee belangrijke verschillen tussen RNA en DNA. RNA omvat een chemische eenheid die niet wordt gevonden in het DNA dat uracil wordt genoemd. Bovendien hebben de chemische eenheden in RNA één extra zuurstofatoom dat aan het suikerdeel van elke eenheid is bevestigd. Dit verschil maakt RNA meer onstabiel en meer vatbaar voor afbraak.

Hybride DNA-RNA-genoom

Wetenschappers hebben lang gedacht dat virale genomen kunnen worden gemaakt van DNA of RNA maar niet van beide. In april 2012 kondigden wetenschappers van de Portland State University in Oregon de ontdekking aan van een virus dat ze RNA-DNA hybride virus of RDHV noemden in de wateren van Boiling Springs Lake in het Lassen Volcanic National Park. Het genoom van dit virus is gemaakt van DNA, maar een van de genen in dit genoom is extreem vergelijkbaar met genen die alleen worden aangetroffen in RNA-virussen, wat sterk suggereert dat dit virus op een bepaald moment in het verleden een hybride genoom had, gemaakt van beide DNA en RNA. Het virus werd gevonden in het water van het meer door water door een filter te laten lopen om virussen te vangen voor DNA-sequencing, dus wetenschappers weten niet wat het doet of welk organisme het infecteert, hoe overvloedig het virus is, of dat het kan overleven in andere omgevingen. Op dit moment is RDHV de enige bekende instantie van een RNA-virus dat een hybride vormt met een DNA-virus.

Origines

Er zijn twee manieren waarop een gen uit een RNA-virus onderdeel kan zijn geworden van het genoom van een DNA-virus. Een RNA-virus en een DNA-virus kunnen dezelfde cel op hetzelfde moment hebben geïnfecteerd; als een van de RNA-genen werd omgezet of getranslateerd in DNA, zou het resulterende DNA kunnen zijn verward met het DNA-virale genoom, waardoor de hybride is ontstaan. Als alternatief kunnen een DNA-streng en een RNA-streng aan elkaar zijn gelijmd in een cel die is geïnfecteerd met beide soorten virussen. Op basis van wat we nu weten, weten wetenschappers niet zeker welke van deze twee scenario's aanleiding gaven tot de hybride in Boiling Lake. Ze weten ook niet of dit type hybride voordeel zou hebben ten opzichte van de concurrentie.

Implicaties

Er is een gigantisch aantal virussen in de oceanen van de wereld, waarvan de meeste bacteriën infecteren. De gemiddelde milliliter zeewater bevat naar schatting enkele miljoenen virussen. De overgrote meerderheid van oceaanvirussen is niet genoemd, geïsoleerd of geïdentificeerd, hoewel wetenschappers DNA-sequentiegegevens voor duizenden nog niet-geïdentificeerde oceaanvirussen hebben verzameld via een project dat de Global Ocean Survey wordt genoemd. De wetenschappers van de staat Portland probeerden de gegevens van de Global Ocean Survey te doorzoeken op sequenties die vergelijkbaar zijn met die in RDHV om vast te stellen of er mogelijk andere RNA-DNA-hybride virussen zijn, en ze vonden verschillende overeenkomende sequenties, allemaal van nog niet-geïdentificeerde virussen. Deze verleidelijke aanwijzing suggereert dat er ergens anders in de oceanen van de wereld andere RNA-DNA-hybride virussen kunnen zijn. Hoewel wetenschappers die virussen bestuderen niet specifiek op zoek zijn naar RNA-DNA-hybriden, proberen ze meer te weten te komen over de verbijsterende variëteit aan virussen die in de natuur wordt aangetroffen, en naarmate dit onderzoek vordert, is het mogelijk dat ze elders soortgelijke hybriden vinden.