תגליות וירולוגיה יכולות לשנות את הביולוגיה

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

וירוסים הם זעירים אך "יצורים חזקים להפליא" שבלעדיהם לא היינו שורדים. אין להכחיש את ההשפעה שלהם על הפלנטה שלנו. קל למצוא אותם, מדענים ממשיכים לזהות סוגים לא ידועים בעבר של וירוסים. אבל כמה אנחנו יודעים עליהם? איך נדע איזה מהם לחקור קודם?

וירוס ה-SARS-CoV-2 הוא רק אחד מכמה מיליוני וירוסים שחיים על הפלנטה שלנו. מדענים מזהים במהירות סוגים חדשים רבים.

מאיה ברייטברט חיפשה וירוסים חדשים בתלי טרמיטים אפריקאיים, כלבי ים אנטארקטיים וים סוף. אבל, כפי שהתברר, כדי למצוא משהו באמת, היא פשוט הייתה צריכה להסתכל לתוך הגינה הביתית שלה בפלורידה. שם, מסביב לבריכה, ניתן למצוא עכבישי קורי כדורי מהמין Gasteracantha cancriformis.

יש להם צבע עז וגופים לבנים מעוגלים, שעליהם מורגשים כתמים שחורים ושישה קוצים ארגמן, בדומה לנשק מוזר מימי הביניים. אבל בתוך גופם של העכבישים האלה, מאיה ברייטברט הייתה צפויה להפתעה: כאשר ברייטברט, מומחית לאקולוגיה ויראלית באוניברסיטת דרום פלורידה בסנט שלא ידועה למדע.

כידוע, מאז 2020, אנחנו, אנשים רגילים, עסוקים רק בנגיף אחד מסוכן במיוחד המוכר לכולם כעת, אבל יש הרבה וירוסים אחרים שטרם התגלו. לפי מדענים, כ-10³¹חלקיקים ויראליים שונים, שהם פי עשרה מיליארד ממספר הכוכבים המשוער ביקום הנצפה.

כעת ברור שמערכות אקולוגיות ואורגניזמים בודדים תלויים בנגיפים. וירוסים הם יצורים זעירים אך חזקים להפליא, הם האיצו את ההתפתחות האבולוציונית במשך מיליוני שנים, בעזרתם בוצעה העברת גנים בין אורגניזמים מארח. חי באוקיינוסים בעולם, וירוסים ניתחו מיקרואורגניזמים, השליכו את תוכנם לסביבה המימית והעשירו את מארג המזון בחומרים מזינים. "לא היינו שורדים בלי וירוסים", אומר הוירולוג קרטיס סאטל מאוניברסיטת קולומביה הבריטית בוונקובר, קנדה.

הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של וירוסים (ICTV) מצאה כי נכון לעכשיו ישנם 9,110 סוגים נפרדים של וירוסים בעולם, אך זהו ללא ספק חלק זעיר מהסך הכולל שלהם. זה נובע בין השאר מהעובדה שהסיווג הרשמי של נגיפים בעבר חייב מדענים לטפח את הנגיף באורגניזם המארח או בתאיו; תהליך זה גוזל זמן ולפעמים נראה מסובך באופן לא מציאותי.

הסיבה השנייה היא שבמהלך המחקר המדעי הושם דגש על מציאת אותם וירוסים הגורמים למחלות בבני אדם או ביצורים חיים אחרים בעלי ערך מסוים לבני אדם, למשל, מדובר בחיות משק וגידולים.

עם זאת, כפי שהזכירה לנו מגיפת קוביד-19, חשוב לחקור וירוסים שיכולים להיות מועברים מאורגניזם מארח אחד למשנהו, וזה בדיוק האיום על בני אדם, כמו גם על חיות בית או גידולים.

בעשור האחרון זינק מספר הנגיפים המוכרים בגלל שיפורים בטכנולוגיית האיתור, וגם עקב שינוי אחרון בכללי זיהוי סוגי וירוסים חדשים, שאיפשר לזהות וירוסים ללא צורך בטיפוחם באמצעות אורגניזם מארח.

אחת השיטות הנפוצות ביותר היא מטגנומיקה. הוא מאפשר למדענים לאסוף דגימות של גנומים מהסביבה ללא צורך בטיפוחם. טכנולוגיות חדשות כמו רצף וירוסים הוסיפו עוד שמות וירוסים לרשימה, כולל כמה שנפוצים באופן מפתיע אך עדיין מוסתרים במידה רבה ממדענים.

"עכשיו זה זמן מצוין לעשות מחקר מסוג זה", אומרת מאיה ברייטברט. - אני חושב שבמובנים רבים עכשיו הגיע הזמן ל-virome [virome - אוסף כל הנגיפים האופייניים לאורגניזם בודד - בערך Transl.]".

בשנת 2020 לבדה, ICTV הוסיפה 1,044 מינים חדשים לרשימת הנגיפים הרשמית שלה, עם אלפי וירוסים נוספים ממתינים לתיאור ועד כה ללא שם. הופעתו של מגוון כה גדול של גנומים הניעה את הוירולוגים לחשוב מחדש על האופן שבו נגיפים מסווגים ועזרה להבהיר את תהליך האבולוציה שלהם. ישנן עדויות חזקות לכך שהנגיפים לא הגיעו ממקור אחד, אלא התרחשו מספר פעמים.

עם זאת, הגודל האמיתי של הקהילה הויראלית העולמית אינו ידוע ברובו, על פי הוירולוג ג'נס קון מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (NIAID) בפורט דטריק, מרילנד: "אין לנו באמת מושג שזה קורה".

בכל מקום ובכל מקום

לכל וירוס יש שתי תכונות: ראשית, הגנום של כל וירוס מוקף במעטפת חלבון, ושנית, כל וירוס משתמש באורגניזם מארח זר - בין אם זה אדם, עכביש או צמח - לצורך רבייתו. אבל יש אינספור וריאציות בסכימה הכללית הזו.

לדוגמה, לסירקובירוסים זעירים יש רק שניים או שלושה גנים, בעוד שלמימיווירוסים מסיביים, שהם גדולים יותר מחיידקים מסוימים, יש מאות גנים.

לדוגמה, ישנם בקטריופאג'ים שדומים במקצת למנגנון הנחיתה על הירח - בקטריופאג'ים אלו מדביקים חיידקים. וכמובן, בימינו כולם יודעים על הכדורים הרוצחים המשובצים בקוצים, שתמונותיהם מוכרות כעת עד כאב, אולי, לכל אדם בכל מדינה בעולם. וגם לנגיפים יש את התכונה הזו: קבוצה אחת של וירוסים אוגרת את הגנום שלהם בצורת DNA, ואילו השנייה - בצורה של RNA.

יש אפילו בקטריופאג' המשתמש באלפבית גנטי חלופי, שבו הבסיס החנקני A במערכת ה-ACGT הקנונית מוחלף במולקולה אחרת המכונה באות Z [האות A מייצגת את הבסיס החנקני "אדנין", שהוא חלק מגרעין. חומצות (DNA ו-RNA); ACGT- בסיסים חנקן המרכיבים את ה-DNA, כלומר: A - אדנין, C - ציטוזין, G - גואנין, T - תימין, - בערך. תרגום].

וירוסים כל כך נפוצים וחטטניים שהם יכולים להופיע גם אם מדענים לא מחפשים אותם. כך, למשל, פרדריק שולץ כלל לא התכוון לחקור וירוסים, תחום המחקר המדעי שלו הוא רצף הגנומים ממי שפכים. כסטודנט לתואר שני באוניברסיטת וינה, שולץ השתמש במטאנומיקה כדי למצוא חיידקים ב-2015. בגישה זו, מדענים מבודדים DNA ממגוון של אורגניזמים, טוחנים אותם לחתיכות קטנות ומרצפים אותם. ואז תוכנת מחשב מרכיבה גנומים בודדים מהחתיכות הללו. הליך זה מזכיר הרכבת כמה מאות פאזלים בבת אחת משברים נפרדים המעורבבים זה בזה.

בין הגנום של החיידקים, שולץ לא יכול היה שלא להבחין בנתח עצום מהגנום הנגיפי (כנראה בגלל שלנתח זה היו גנים של מעטפת ויראלית), שכלל 1.57 מיליון זוגות בסיסים. הגנום הנגיפי הזה התברר כענק, הוא היה חלק מקבוצת נגיפים, שחבריהם הם נגיפים ענקיים הן בגודל הגנום והן בממדים מוחלטים (בדרך כלל בקוטר של 200 ננומטר או יותר).וירוס זה מדביק אמבות, אצות ופרוטוזואה אחרות, ובכך משפיע על מערכות אקולוגיות מימיות, כמו גם מערכות אקולוגיות ביבשה.

פרדריק שולץ, כיום מיקרוביולוג במכון הגנום המשותף של משרד האנרגיה האמריקאי בברקלי, קליפורניה, החליט לחפש וירוסים קשורים במאגרי מידע מטאנומיים. בשנת 2020, במאמרם, תיארו שולץ ועמיתיו יותר מאלפיים גנומים מהקבוצה המכילה וירוסים ענקיים. נזכיר שבעבר, רק 205 גנומים כאלה נכללו במאגרי המידע הזמינים לציבור.

בנוסף, הוירולוגים נאלצו גם להסתכל בתוך גוף האדם בחיפוש אחר מינים חדשים. המומחה לביואינפורמטיקה של וירוסים לואיס קמרילו-גררו, יחד עם עמיתים ממכון סנגר בהינקסטון (בריטניה), ניתחו את המטאנומים של המעיים האנושיים ויצרו מסד נתונים המכיל יותר מ-140,000 מיני בקטריופאג'ים. יותר ממחציתם לא היו מוכרים למדע.

המחקר המשותף של המדענים, שפורסם בפברואר, עלה בקנה אחד עם ממצאי מדענים אחרים לפיהם אחת הקבוצות הנפוצות ביותר של וירוסים שמדביקים חיידקי מעיים אנושיים היא קבוצה המכונה crAssphage (על שם תוכנית ה-Cross-assembler שגילתה אותו ב-2014).. למרות שפע הנגיפים המיוצגים בקבוצה זו, מדענים יודעים מעט על האופן שבו וירוסים מקבוצה זו משתתפים במיקרוביום האנושי, אומר קמרילו-גררו, שעובד כעת עבור חברת ריצוף ה-DNA Illumina (אילומינה ממוקמת בקיימברידג', בריטניה).

Metagenomics גילתה וירוסים רבים, אך יחד עם זאת, metagenomics מתעלמת מווירוסים רבים. במטאנומים טיפוסיים, נגיפי RNA אינם מסודרים, ולכן המיקרוביולוג קולין היל מהאוניברסיטה האירית הלאומית בקורק, אירלנד, ועמיתיו חיפשו אותם במאגרי מידע של RNA הנקראים metatranscripts.

מדענים מתייחסים בדרך כלל לנתונים אלה כאשר חוקרים גנים באוכלוסייה, כלומר. אותם גנים המומרים באופן פעיל ל-RNA שליח [RNA שליח (או mRNA) נקרא גם שליח RNA (mRNA) - בערך. תרגום] מעורב בייצור חלבונים; אך ניתן למצוא שם גם את הגנום של נגיפי ה-RNA. באמצעות טכניקות חישוביות כדי לחלץ רצפים מנתונים, הצוות מצא 1,015 גנומים ויראליים ב-metatrancryptomes מדגימות סחף ומים. הודות לעבודתם של מדענים, המידע על וירוסים ידועים גדל באופן משמעותי לאחר שהופיע מאמר אחד בלבד.

הודות לשיטות הללו ניתן לאסוף בטעות גנומים שאינם קיימים בטבע, אך כדי למנוע זאת למדו מדענים להשתמש בשיטות בקרה. אבל יש גם חולשות אחרות. לדוגמה, קשה מאוד לבודד סוגים מסוימים של וירוסים עם מגוון גנטי רב, מכיוון שקשה לתוכנות מחשב לחבר רצפי גנים שונים.

גישה חלופית היא לרצף כל גנום ויראלי בנפרד, כפי שנעשה על ידי המיקרוביולוג מנואל מרטינז-גרסיה מאוניברסיטת אליקנטה בספרד. לאחר שהעביר מי ים דרך מסננים, הוא בודד כמה וירוסים ספציפיים, הגביר את ה-DNA שלהם והמשיך לרצף.

לאחר הניסיון הראשון, הוא מצא 44 גנומים. התברר שאחד מהם הוא סוג של אחד הנגיפים הנפוצים ביותר החיים באוקיינוס. לנגיף הזה יש מגוון גנטי כה גדול (כלומר, השברים הגנטיים של חלקיקי הנגיף שלו שונים כל כך בחלקיקים נגיפיים שונים), עד שהגנום שלו מעולם לא הופיע במחקר המטגנומי. מדענים כינו אותו "37-F6" בגלל מיקומו על צלחת מעבדה.עם זאת, התבדחה מרטינז-גרסיה, בהתחשב ביכולתו של הגנום להסתתר לעין, הוא היה צריך להיקרא 007 על שם סוכן העל ג'יימס בונד.

עצי משפחה של וירוסים

לנגיפים אוקיינוסים כאלה, חשאיים כמו ג'יימס בונד, אין שם לטיני רשמי, וכך גם לרוב אלפי הגנומים הנגיפיים שהתגלו בעשור האחרון באמצעות מטאנומיה. הרצפים הגנומיים הללו הציבו שאלה קשה עבור ICTV: האם מספיק גנום אחד כדי לתת שם לנגיף? עד 2016, הסדר הבא היה קיים: אם מדענים הציעו סוג חדש של וירוס או קבוצה טקסונומית עבור ICTV, אז, למעט חריגים נדירים, היה צורך לספק בתרבות לא רק את הנגיף הזה, אלא גם את האורגניזם המארח. אבל בשנת 2016, לאחר ויכוח אינטנסיבי, הסכימו וירולוגים שגנום אחד יספיק.

החלו להגיע בקשות לווירוסים חדשים ולקבוצות של וירוסים. אבל הקשרים האבולוציוניים בין הנגיפים הללו נותרו לפעמים לא ברורים. וירולוגים בדרך כלל מסווגים וירוסים על סמך צורתם (לדוגמה, "ארוך", "דק", "ראש וזנב") או על סמך הגנום שלהם (DNA או RNA, גדילי יחיד או כפול), אך תכונות אלו מספרות לנו מעט באופן מפתיע. על מוצאם המשותף. לדוגמה, נראה כי נגיפים עם גנום DNA דו-גדילי מקורם לפחות בארבעה מצבים שונים.

הסיווג הראשוני של נגיפי ICTV (מה שמרמז שעץ הנגיפים ועץ צורות החיים התאיות קיימים בנפרד זה מזה) כלל רק את השלבים התחתונים של ההיררכיה האבולוציונית, החל ממינים וזנים ועד לרמה שלפי סיווג חיים רב-תאיים, שווה ערך לפרימטים או עצי מחט. לא היו רמות גבוהות יותר של ההיררכיה האבולוציונית של וירוסים. ומשפחות וירוסים רבות התקיימו במנותק, ללא כל קשר עם סוגים אחרים של וירוסים. אז, בשנת 2018, ICTV הוסיפה רמות סדר גבוהות יותר כדי לסווג וירוסים: מחלקות, סוגים וממלכות.

בראש הסיווג של וירוסים ICTV שם קבוצות הנקראות "ממלכות" (ממלכות), שהן אנלוגים של "תחומים" לצורות חיים תאיות (חיידקים, ארכאים ואיקריוטים), כלומר. ICTV השתמש במילה אחרת כדי להבחין בין שני העצים. (לפני מספר שנים, כמה מדענים הציעו שכמה וירוסים יכולים כנראה להשתלב בעץ של צורות החיים התאיות; אבל רעיון זה לא זכה לאישור נרחב.)

ICTV תיאר את הענפים של עץ הנגיפים והקצה נגיפי RNA לאזור הנקרא Riboviria; אגב, חלק מהתחום הזה הוא נגיף SARS-CoV-2 וקורונווירוסים אחרים, שהגנומים שלהם הם RNA חד-גדילי. אבל אז הקהילה העצומה של וירולוגים נאלצה להציע קבוצות טקסונומיות נוספות. במקרה זה, הביולוג האבולוציוני יוג'ין קונין מהמרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה בבתהסדה, מרילנד, אסף צוות של מדענים כדי להמציא דרך ראשונה לסווג וירוסים. לשם כך החליט קונין לנתח את כל הגנומים הנגיפיים, וכן את תוצאות המחקרים על חלבונים ויראליים.

הם ארגנו מחדש את אזור Riboviria והציעו עוד שלושה מחוזות. היו מחלוקות על חלק מהפרטים, אמר קונין, אך בשנת 2020 אושרה השיטתיות על ידי חברי ICTV ללא קושי רב. שתי ממלכות נוספות קיבלו אור ירוק בשנת 2021, לפי קונין, אך סביר להניח שהארבעה המקוריים יישארו הגדולים ביותר. בסופו של דבר, מציע קונין, מספר הממלכות יכול להגיע עד 25.

מספר זה מאשר את חשדם של מדענים רבים: לוירוסים אין אב קדמון משותף. "אין אב אחד לכל הנגיפים", אומר קונין. "זה פשוט לא קיים." המשמעות היא שסביר להניח שווירוסים הופיעו מספר פעמים במהלך ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ.לפיכך, אין לנו סיבה לומר שוירוסים לא יכולים להופיע שוב. "וירוסים חדשים מופיעים כל הזמן בטבע", אומר הוירולוג מארט קרופוביץ' מהמכון פסטר בפריז, שהיה מעורב הן בקבלת ההחלטות של ICTV והן בעבודת המחקר של קבוצת קונין בנושא שיטתיות.

לווירולוגים יש מספר השערות לגבי הסיבות לממלכות. אולי העולמות מקורם מיסודות גנטיים עצמאיים בשחר החיים על פני כדור הארץ, עוד לפני שהתאים נוצרו. או שאולי הם השאירו תאים שלמים, "נמלטו" מהם, ונטשו את רוב המנגנונים התאיים כדי לשמור על קיומם ברמה מינימלית. קונין וקרופוביץ' בעד ההשערה ההיברידית, לפיה אלמנטים גנטיים ראשוניים אלו "גנבו" את החומר הגנטי מהתא על מנת לבנות חלקיקים ויראליים. מכיוון שישנן השערות רבות לגבי מקורם של וירוסים, בהחלט ייתכן שישנן דרכים רבות להופעתן, אומר הוירולוג Jens Kuhn, שעבד בוועדת ICTV על הצעה לשיטת שיטתיות חדשה של וירוסים.

למרות העובדה שהעצים הנגיפיים והתאיים שונים, ענפיהם לא רק נוגעים, אלא גם מחליפים גנים. אז היכן יש לסווג וירוסים - חיים או דוממים? התשובה תלויה איך אתה מגדיר "חי". מדענים רבים אינם מחשיבים את הנגיף כיצור חי, בעוד שאחרים אינם מסכימים. "אני נוטה להאמין שהם בחיים", אומר מדען הביואינפורמטיקה Hiroyuki Ogata, שחוקר וירוסים באוניברסיטת קיוטו ביפן. "הם מתפתחים, יש להם חומר גנטי שעשוי מ-DNA ו-RNA. והם מהווים גורם חשוב מאוד באבולוציה של כל היצורים החיים."

הסיווג הנוכחי מקובל באופן נרחב ומייצג את הניסיון הראשון להכליל את מגוון הנגיפים, אם כי כמה וירולוגים סבורים שהוא מעט לא מדויק. לתריסר משפחות וירוסים עדיין אין קשר לאף תחום. "החדשות הטובות הן שאנחנו מנסים לעשות לפחות קצת סדר בבלאגן הזה", מוסיף המיקרוביולוג מנואל מרטינז-גרסיה.

הם שינו את העולם

המסה הכוללת של הנגיפים החיים על פני כדור הארץ שווה ערך ל-75 מיליון לווייתנים כחולים. מדענים בטוחים כי וירוסים משפיעים על קורי מזון, מערכות אקולוגיות ואפילו על האטמוספירה של הפלנטה שלנו. לפי המומחה לווירולוגיה סביבתית מתיו סאליבן מאוניברסיטת אוהיו סטייט בקולומבוס, מדענים מגלים יותר ויותר סוגים חדשים של וירוסים, כאשר חוקרים "מגלים דרכים לא ידועות עד כה שבהן לוירוסים יש השפעה ישירה על מערכות אקולוגיות". מדענים מנסים לכמת את החשיפה הוויראלית הזו.

"כרגע אין לנו שום הסבר פשוט לתופעות המתרחשות", אומר הירויוקי אוגאטה.

באוקיינוסים בעולם, וירוסים יכולים לעזוב את החיידקים המארחים שלהם, ולשחרר פחמן, שימוחזר על ידי יצורים אחרים שאוכלים את החלק הפנימי של החיידקים המארחים הללו ואז משחררים פחמן דו חמצני. אבל לאחרונה, גם מדענים הגיעו למסקנה שתאים מתפרצים מתקבצים ושוקעים לרוב לקרקעית האוקיינוסים בעולם, וקושרים פחמן מהאטמוספירה.

המסת פרמפרפר ביבשה היא המקור העיקרי לייצור פחמן, אמר מתיו סאליבן, ונראה כי וירוסים עוזרים לשחרר פחמן ממיקרואורגניזמים בסביבה זו. בשנת 2018, סאליבן ועמיתיו תיארו 1,907 גנומים ויראליים ושברייהם שנאספו במהלך הפשרת הפרמפרוסט בשוודיה, כולל גנים לחלבונים שיכולים להשפיע איכשהו על תהליך ההתפרקות של תרכובות פחמן ואולי גם על תהליך הפיכתן לגזי חממה..

וירוסים יכולים להשפיע גם על אורגניזמים אחרים (לדוגמה, לערבב את הגנום שלהם).לדוגמה, וירוסים נושאים גנים לעמידות לאנטיביוטיקה מחיידק אחד למשנהו, ובסופו של דבר עשויים לנצח זנים עמידים לתרופות. לפי לואיס קמרילו-גררו, לאורך זמן, העברת גנים כזו עלולה לגרום לתמורות אבולוציוניות רציניות באוכלוסייה מסוימת - ולא רק בחיידקים. לפיכך, על פי כמה הערכות, 8% מה-DNA האנושי הוא ממקור ויראלי. כך, למשל, מהנגיף קיבלו אבותינו היונקים את הגן הדרוש להתפתחות השליה.

מדענים יצטרכו יותר מאשר רק הגנום שלהם כדי לפתור הרבה מהשאלות על התנהגותם של וירוסים. כמו כן, יש צורך למצוא את המארחים של הנגיף. במקרה זה, ניתן לאחסן את הרמז בנגיף עצמו: הנגיף, למשל, יכול להכיל קטע שניתן לזהות מהחומר הגנטי של המארח בגנום שלו.

המיקרוביולוג מנואל מרטינז-גרסיה ועמיתיו השתמשו בגנומיקה חד-תאית כדי לזהות חיידקים המכילים את הנגיף 37-F6 שהתגלה לאחרונה. האורגניזם המארח של נגיף זה הוא החיידק Pelagibacter, שהוא אחד מהאורגניזמים הימיים הנפוצים והמגוונים ביותר. באזורים מסוימים של האוקיינוסים בעולם, פלגיבקטר מהווה כמעט מחצית מכלל התאים החיים במימיו. אם נגיף 37-F6 ייעלם פתאום, ממשיכה מרטינז-גרסיה, החיים של אורגניזמים מימיים היו מופרעים קשות.

מדענים צריכים להבין כיצד הוא משנה את המארח שלו כדי לקבל תמונה מלאה של ההשפעה של וירוס מסוים, מסבירה האקולוגית האבולוציונית אלכסנדרה וורדן ממרכז האוקיינוס למדע. הלמהולץ (GEOMAR) בקיל, גרמניה. וורדן חוקר וירוסים ענקיים הנושאים גנים לחלבון פלואורסצנטי בשם רודופסין.

באופן עקרוני, גנים אלה יכולים להיות שימושיים גם עבור אורגניזמים מארח, למשל, למטרות כמו העברת אנרגיה או העברת אותות, אך עובדה זו טרם אושרה. על מנת לגלות מה קורה לגנים של רודופסין, אלכסנדרה וורדן מתכננת לטפח את האורגניזם המארח (מארח) יחד עם הנגיף על מנת לחקור את מנגנון התפקוד של צמד זה (נגיף מארח), המאוחד למכלול אחד - "וירוסל".

"רק באמצעות ביולוגיה של התא אפשר לדעת מה התפקיד האמיתי של התופעה הזו וכיצד היא משפיעה בדיוק על מחזור הפחמן", מוסיף וורדן.

בביתה בפלורידה, מאיה ברייטברט לא טיפחה וירוסים מבודדים מהעכבישים Gasteracantha cancriformis, אבל היא כן הצליחה ללמוד עליהם דבר או שניים. שני הנגיפים שלא היו ידועים בעבר שנמצאו בעכבישים הללו שייכים לקבוצה שברייטברט תיארה כ"מדהימה" - והכל בגלל הגנום הזעיר שלהם: הראשון מקודד את הגן למעטפת החלבון, השני - הגן לחלבון השכפול.

מכיוון שאחד הנגיפים הללו קיים רק בגופו של העכביש, אך לא ברגליו, ברייטברט סבור שלמעשה תפקידו הוא להדביק טרף, אשר נאכל לאחר מכן על ידי העכביש. את הנגיף השני ניתן למצוא באזורים שונים בגוף העכביש - במצמד הביצים והצאצאים - ולכן ברייטברט מאמינה שהנגיף הזה מועבר מהורה לצאצאים. לפי ברייטברט, הנגיף הזה אינו מזיק לעכביש.

אז וירוסים הם "למעשה הכי קל למצוא", אומרת מאיה ברייטברט. הרבה יותר קשה לקבוע את המנגנון שבאמצעותו נגיפים משפיעים על מחזור החיים והאקולוגיה של האורגניזם המארח. אבל קודם כל, וירולוגים חייבים לענות על אחת השאלות הקשות ביותר, ברייטברט מזכיר לנו: "איך נדע איזו מהן לחקור בהתחלה?"