Analisis materi genetik di lautan telah mengidentifikasi ribuan virus RNA yang sebelumnya tidak diketahui dan menggandakan jumlah filum, atau kelompok biologis virus yang dianggap ada.
Menurut sebuah studi baru yang diterbitkan oleh tim peneliti di jurnal Science, virus RNA (ribonucleic acid) adalah virus paling dikenal karena penyakit yang ditimbulkannya pada manusia, mulai dari flu biasa hingga COVID-19. Mereka juga menginfeksi tumbuhan dan hewan yang penting bagi manusia.
Virus ini membawa informasi genetik mereka dalam RNA, bukan DNA. Virus RNA berkembang pada tingkat yang jauh lebih cepat daripada virus DNA. Sementara ratusan ribuan virus DNA di ekosistem alami mereka telah dibuatkan katalognya oleh para ilmuwan, virus RNA relatif belum dipelajari.
Namun, tidak seperti manusia dan organisme lain yang terdiri dari sel, virus tidak memiliki DNA pendek yang unik yang dapat bertindak sebagai apa yang disebut peneliti sebagai kode batang genetik. Tanpa kode batang ini, mencoba membedakan berbagai spesies virus di alam liar dapat menjadi tantangan.
Dikutip dari Science Alert, Jumat (8/4/2022) untuk mengatasi keterbatasan ini, mereka memutuskan untuk mengidentifikasi gen yang mengkode protein tertentu yang memungkinkan virus untuk mereplikasi materi genetiknya.
Ini adalah satu-satunya protein yang dimiliki oleh semua virus RNA, karena ia memainkan peran penting dalam cara mereka menyebarkan diri. Setiap virus RNA, bagaimanapun, memiliki perbedaan kecil pada gen yang mengkode protein yang dapat membantu membedakan satu jenis virus dari yang lain.
Jadi, peneliti menyaring database global urutan RNA dari plankton yang dikumpulkan selama proyek penelitian global ekspedisi Tara Oceans selama empat tahun. Plankton adalah organisme akuatik yang berukuran kecil untuk berenang melawan arus.
“Mereka adalah bagian penting dari jaring makanan laut dan merupakan inang umum bagi virus RNA. Skrining kami akhirnya mengidentifikasi lebih dari 44.000 gen yang mengkode protein virus,” kata para peneliti.
Tantangan mereka selanjutnya adalah menentukan hubungan evolusioner antara gen-gen ini. Semakin mirip dua gen, semakin besar kemungkinan virus dengan gen tersebut terkait erat.
Karena urutan ini telah berevolusi begitu lama (mungkin mendahului sel pertama), rambu-rambu genetik yang menunjukkan di mana virus baru mungkin telah memisahkan diri dari nenek moyang yang sama telah hilang seiring waktu.
Suatu bentuk kecerdasan buatan yang disebut machine learning, bagaimanapun, memungkinkan mereka mengatur urutan ini secara sistematis dan mendeteksi perbedaan secara lebih objektif daripada jika tugas dilakukan secara manual.
“Kami mengidentifikasi total 5.504 virus RNA laut baru dan menggandakan jumlah filum virus RNA yang diketahui dari lima menjadi 10,” kata peneliti.
Pemetaan urutan baru ini secara geografis mengungkapkan bahwa dua dari filum baru sangat melimpah di wilayah samudera yang luas, dengan preferensi regional baik di perairan beriklim sedang dan tropis (Taraviricota, dinamai sesuai ekspedisi Tara Oceans) atau Samudra Arktik (Arctiviricota).
“Kami percaya bahwa Taraviricota mungkin merupakan mata rantai yang hilang dalam evolusi virus RNA yang telah lama dicari oleh para peneliti, menghubungkan dua cabang berbeda dari virus RNA yang berbeda dalam cara mereka bereplikasi,” sebut peneliti lagi.
Disebutkan mereka, temuan ini begitu penting karena urutan baru ini membantu para ilmuwan lebih memahami tidak hanya sejarah evolusi virus RNA tetapi juga evolusi kehidupan awal di Bumi.
Seperti yang ditunjukkan oleh pandemi COVID-19, virus RNA dapat menyebabkan penyakit mematikan. Tetapi virus RNA juga memainkan peran penting dalam ekosistem karena mereka dapat menginfeksi beragam organisme, termasuk mikroba yang mempengaruhi lingkungan dan jaring makanan pada tingkat kimia.