Ein Team von Forschern der National Library of Medicine (NLM) und kooperierenden akademischen Forschungseinrichtungen hat eine Computerpipeline entwickelt, um Viroide und viroidähnliche kovalent geschlossene zirkuläre RNAs (cccRNAs, auch einfach als zirkuläre RNAs bezeichnet) zu identifizieren und besser zu verstehen. Dies ist eine Art einzelsträngiger RNA, die im Gegensatz zur linearen RNA einen kovalent geschlossenen, kontinuierlichen Kreis bildet. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle.
Viroide sind kreisförmige RNAs von nur 250 bis 400 Nukleotiden und die kleinsten und einfachsten unter den bekannten Infektionserregern. Es wurde angenommen, dass sie nur in Pflanzen Infektionen verursachen. Die Diversität von viroiden und viroidähnlichen RNAs wurde kaum verstanden, was die Forscher dazu veranlasste, mehr über diese subviralen Wirkstoffe und ihre mögliche Häufigkeit in anderen Umgebungen und Wirten zu untersuchen.
Beim Durchsuchen einer Sammlung von 5.131 Metatranskriptomen und 1.344 Pflanzentranskriptomen nach Viroid-ähnlichen cccRNAs entdeckten die Forscher 11.378 Viroid-ähnliche cccRNAs, die 4.409 Cluster auf Speziesebene umfassen. Dieser Befund war eine fünffache Zunahme im Vergleich zu den zuvor identifizierten Viroid-ähnlichen Elementen.
Innerhalb dieser vielfältigen Sammlung entdeckten die Forscher, dass diese besondere Klasse von Krankheitserregern nicht wie bisher angenommen auf einige wenige Pflanzen beschränkt ist, sondern in allen Arten von Umgebungen und Wirten verbreitet und reichlich vorhanden ist, vergleichbar mit den bekannteren RNA-Viren. Darüber hinaus wurden entfernte Verwandte des humanen Hepatitis-Delta-Virus (Hepatitis D) entdeckt, die Aufschluss über die Herkunft dieses wichtigen Humanpathogens geben, sowie völlig neue Virustypen.
„Diese Arbeit eröffnet Forschern weltweit neue Richtungen“, sagte Eugene V. Koonin, Ph.D., Mitautor der Studie und leitender Forscher in der Computational Biology Branch des Intramural Research Program des NLM. „Wir führen derzeit einige Folgeanalysen durch“, fügte er hinzu.
Mehr Informationen:
Benjamin D. Lee et al., Mining metatranscriptomes enthüllt eine riesige Welt von viroidähnlichen zirkulären RNAs, Zelle (2023). DOI: 10.1016/j.cell.2022.12.039