Phát hiện các hạt giống virus khổng lồ trong rừng Mỹ

Các chuyên gia phát hiện những hạt khả năng cao là loại virus khổng lồ mới trong đất của rừng Harvard, Massachusetts, với những đặc điểm chưa từng thấy.

Theo nghiên cứu mới xuất bản trên cơ sở dữ liệu bioRxiv, một số hạt giống virus có lớp vỏ ngoài giống ngôi sao, số khác có những phần phụ hình ống kỳ lạ, Live Science hôm 31/7 đưa tin.

Các nhà khoa học phát hiện những hạt giống virus khổng lồ mới với các hình dạng độc đáo. (Ảnh: Matthias Fischer)

"Chúng tôi tìm được những hình dạng phong phú mới mẻ, chưa từng thấy trước đây. Tôi cá rằng nhiều hạt trong số đó, thậm chí phần lớn, là những virus hoàn toàn mới và lần đầu tiên được quan sát", đồng tác giả nghiên cứu Matthias Fischer, nhà virus học tại Viện Nghiên cứu Y khoa Max Planck, nhận định.

Virus khổng lồ thường có kích thước từ 0,2 - 1,5 micromet và có bộ gene phức tạp, có thể chứa tới 2,5 triệu cặp base ADN. Con số này lớn hơn nhiều so với hầu hết virus, ví dụ như virus cúm với đường kính chỉ 0,08 - 0,12 micromet. Cho đến nay, giới chuyên gia nhận thấy virus khổng lồ thường lây nhiễm cho các sinh vật đơn bào, ví dụ như amip, hơn là động vật hoặc con người. Nhóm virus này đã được tìm thấy trong các hệ sinh thái trên khắp thế giới, bao gồm các đại dương, hồ ở Bắc Cực và thậm chí tầng đất đóng băng vĩnh cửu đang tan chảy.

Năm 2018, một nhóm nhà khoa học khác phát hiện các virus khổng lồ trong đất của rừng Harvard bằng cách phân tích metagenomics. Cụ thể, họ so sánh vật liệu di truyền tìm được trong đất rừng với các trình tự gene sẵn có trong cơ sở dữ liệu toàn cầu về di truyền.

Nhưng trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia sử dụng phương pháp khác. Họ phân tích mẫu đất rừng bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), sử dụng các chùm electron bắn vào đất để quan sát hạt giống virus với độ chi tiết đáng kinh ngạc.

"Bộ gene chỉ có thể cho bạn hiểu đến một mức nhất định về một sinh vật, nên bạn không biết nó trông như thế nào. Virus khổng lồ không chỉ đa dạng về bộ gene mà còn về các hạt và cấu trúc", Fischer giải thích.

Tuy nhiên, vì nhóm của Fischer không thực hiện phân tích bộ gene nên không thể gọi chắc chắn các hạt mới phát hiện là virus, dù khả năng này rất cao. Thay vào đó, họ gọi chúng là "hạt giống virus" trong nghiên cứu mới.

Hình ảnh quan sát được cho thấy một hạt giống virus có vỏ hai lớp hình ngôi sao đặc biệt, một loại khác có nhiều sợi với độ dài, độ dày và mật độ khác nhau nhô ra từ bề mặt của hạt. Nhóm chuyên gia cho suy đoán, một số đặc điểm có thể giúp chúng bám vào tế bào chủ tốt hơn. Các nhà nghiên cứu cũng tin rằng những virus khổng lồ tương tự có thể được tìm thấy trong đất của các khu rừng gỗ cứng khác trên thế giới.

Fischer cũng nhấn mạnh, những hạt giống virus khổng lồ này có thể không phải là mối đe dọa với con người, mà là yếu tố quan trọng trong hệ sinh thái. Nghiên cứu cho thấy virus trong đất là yếu tố then chốt của chu trình carbon - quá trình carbon di chuyển giữa các sinh vật, khoáng chất và khí quyển - vì chúng giúp kiểm soát sự dồi dào của những vi sinh vật ảnh hưởng trực tiếp đến dòng carbon trong lòng đất.