Hva i helvete er det? Forskere spør dette spørsmålet hver dag når de prøver å finne ut hvordan forskjellige levende ting er relatert til hverandre. Svarene er ikke enkle eller trivielle. Biologiske tilknytninger brukes ikke bare til å bygge en livskatalog, men også å forstå hvordan livet har utviklet seg til sine mange former.

Virus er et utmerket eksempel. De stiller et problem for biologer fordi de ikke har celler og så faller ikke inn i noen av de tre hovedgruppene eller "domenene" i livet som alle andre organismer gjør - bakterier, archaea (en annen form for mikrobe) og eukaryota (blant annet planter, dyr og sopp). Noen forskere hevder at virus ikke regnes som levende organismer og betraktes bedre som falskt genetisk materiale som ikke kan reprodusere alene og trenger å kapre vertsceller. Andre tror virus utviklet seg fra cellulære organismer og teller så som et fjerde domenenavn.

Sistnevnte teori ble forsterket av funnet et tiår siden av gigantiske virus som ligner mer cellive livsformer. Men en ny studie, publisert i tidsskriftet Sciencepå genene av disse gigantiske virusene kalles denne ideen. Så vil forskere begynne å lete etter virusets opprinnelse igjen?

Virus er små, minimalistiske vesener som kommer vekk fra nyanser av mobillivet. De er vanligvis sammensatt av genetisk materiale (DNA eller dets molekylære kusine RNA), ofte omgitt av et proteinbelegg kalt et kapsid, noen ganger med flere lag lånt fra en vertscelle. Virusene kan bare replikere i en vertscelle ved å hacket stoffskiftet, og hvert domenenavn er infisert av forskjellige versjoner av disse cellulære squatters.

Denne enorme avhengigheten av vertsceller skyver dem til grenser for definisjonen av livet, med noen som vurderer dem levende og andre døde. Det er ikke rart at de fleste zombiehistorier involverer et virus. Kanskje det ville være bare enklere å vurdere virusene undead. Det store spørsmålet er: hvor kommer de fra?

Konkurrerende teorier Prøv å forklare hvordan virus utviklet seg. Man skildrer virus som etterkommere av en gammel stamme av cellulære organismer som levde innenfor andre celler og forenklet sin struktur over tid. Dette ville gjøre dem til de eneste overlevende i et langt fortapt fjerde domenenavn som forlot celleorganisasjonen bak. Hvis virus utviklet seg fra levende organismer, ville det være fornuftig å tenke på dem som levende nå.

Rogue agenter

En annen teori foreslår at virus startet som rogue genetiske agenter, vagrants i genomet som rømte sin cellulære inneslutning. De kan være relatert til hoppende gener som kan kopiere eller kutte seg fra et genom og deretter kle seg inn i andre deler av DNA. I så fall ville virus være et resultat av molekylulykker som ble utviklingsstabil. Dette ville bety at de aldri har vært komplette levende organismer, akkurat som et datavirus ikke er en komplett datamaskin.

Begge disse forslagene har feil. Den første unnlater å forklare hvor enkle virusene er. Det er ingen andre kjente organismer med den ekstreme grad av forenkling. På den annen side forklarer den andre teorien ikke hvorfor virus er så mye mer komplisert enn andre mobile genetiske elementer, hvorav ingen har noe som kan sammenlignes med et kapsidelag.

Så, i 2004, forskere oppdaget en slags gigantisk virus (eller "girus") som syntes å tippe balansen til fordel for virus som har cellulær opprinnelse. De kalles kjempe av god grunn. Noen er ti ganger større i både størrelse og genom lengde enn vår elskede influensavirus, og har så mange 2,500-gener sammenlignet med influensa sårbare 11.

Dette ekstra genetiske materialet inneholder instruksjoner for å lage proteiner, noe som mangler mye i andre virus, men er tilstede i alle andre livsformer. Det molekylære systemet er ikke komplett og girene trenger fortsatt å invadere celler for å gjøre flere giruser. Men noen forskere foreslo at disse genene kunne være gjenstander av en cellulær fortid, som sikkerhetskopierer eksistensen av et fjerde domenenav liv.

På den annen side gjør virusens hoppete genetiske natur dem tilbøyelige til å ta gener fra andre organismer. Dette har bedt om andre å argumentere at alle disse ekstragenene i girger er produkter av evolusjonær tyveri.

Giant problem

Nå a ny studie har bekreftet den "lånte" naturen til alle disse genene i virus. Forskningen bruker de mest avanserte metodene, kalt Next Generation Sequencing (NGS), for å kartlegge DNA hentet fra et avløpsrensningsanlegg i Klosterneuburg, Østerrike. I de siste årene har NGS-baserte studier har avdekket myriade nye typer livsformer, og i dette tilfellet har NGS avslørt en helt ny linje av gigantiske virus, Klosneuvirusene.

Blos alle girene har Klosneuviruses det største settet av gener som er involvert i å lage proteiner. Ved å sammenligne genomene av forskjellige gigantiske virus og omhyggelig rekonstruere utviklingen deres, viser forskerne overbevisende at proteinfremstillingsmaskinen i disse girene er et relativt nylig genetisk tillegg - ikke utklippene av et større forfadergenom.

Studien hevder at vertscellene disse virusene prøvde å kapre, kan ha utviklet en forsvarsstrategi basert på å skjule proteiner fra invadrerne. Da virusene tilpasses ved å inkorporere noen av disse genene i deres genom. Forskerne konkluderer med at de gigantiske virusene som ble analysert i denne studien, har utviklet seg flere ganger fra mindre virus, og avviste ideen de utviklet seg fra cellulære livsformer.

Det nye beviset dreper imidlertid ikke virus helt. Nye gnarls i livets tre blir oppdaget hver dag, og et nytt funn kan fortsatt gi en sammenheng mellom det cellulære og det acellulære livet - eller bevise det motsatte. Inntil da vil vi fortsette å tenke på livets natur, forholdet mellom zombier og virus, og lurer på "hva i helvete er det?"

Om forfatteren

Jordi Paps, Foreleser, Skole for biologiske vitenskap, University of Essex

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon