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I virus codificano convenzionalmente il loro materiale genetico in DNA o RNA, ma non in entrambi. Nell'aprile 2012, i ricercatori della Portland State University hanno identificato un virus raro il cui genoma combina questi due acidi nucleici, sollevando la questione se si tratti di un evento isolato o di parte di una diversità virale più ampia e inesplorata.
Mentre praticamente tutta la vita cellulare immagazzina informazioni ereditarie nel DNA, i virus rappresentano un’affascinante eccezione. Alcuni genomi virali sono basati sul DNA, mentre altri, come l’HIV e l’influenza, sono basati sull’RNA. Entrambe le molecole condividono una struttura di legami fosfodiesterici, ma l'RNA contiene la base uracile, assente nel DNA, e un atomo di ossigeno aggiuntivo sul suo zucchero ribosio, che lo rende chimicamente meno stabile e più incline alla degradazione.
Principi di virologia di vecchia data sostenevano che un genoma virale è DNA o RNA, non un mix. La scoperta del virus ibrido RNA-DNA (RDHV) nel lago Boiling Springs nel Parco nazionale vulcanico di Lassen ha messo in discussione questa visione. Il genoma dell'RDHV è composto prevalentemente da DNA, ma uno dei suoi geni rispecchia fedelmente le sequenze trovate solo nei virus a RNA, suggerendo che a un certo punto il virus ha incorporato un elemento derivato dall'RNA nella sua spina dorsale del DNA.
Il virus è stato isolato filtrando l'acqua del lago e sottoponendo le particelle catturate al sequenziamento del DNA. Di conseguenza, la sua gamma di ospiti, il ruolo ecologico, l'abbondanza e la stabilità ambientale rimangono sconosciuti. Ad oggi, l'RDHV è l'unico caso documentato di virus con un genoma ibrido DNA‑RNA.
Due meccanismi plausibili potrebbero spiegare come un gene RNA sia entrato nel genoma virale a DNA. In primo luogo, la coinfezione di una singola cellula ospite da parte di un virus a RNA e un virus a DNA avrebbe potuto consentire la trascrizione inversa di un segmento di RNA in DNA, che poi veniva incorporato nel genoma virale. In secondo luogo, un evento di legatura diretta potrebbe aver unito un filamento di RNA a un filamento di DNA all’interno di una cellula coinfetta. I dati attuali non possono favorire in modo definitivo uno scenario rispetto all'altro, né determinare se tali ibridi conferiscano qualche vantaggio selettivo.
Si stima che gli oceani ospitano milioni di virus per millilitro di acqua di mare, la maggior parte dei quali prende di mira i batteri. Nonostante gli estesi sforzi di sequenziamento, la stragrande maggioranza dei virus oceanici rimane senza nome e scarsamente compresa. I ricercatori hanno scansionato i set di dati del Global Ocean Survey alla ricerca di sequenze simili a RDHV e hanno identificato diverse corrispondenze, tutte appartenenti a virus non ancora classificati. Questo segnale intrigante suggerisce che potrebbero esistere altri virus ibridi RNA-DNA negli ambienti marini, anche se sono necessarie ricerche mirate per confermare la loro presenza.
