Команда з Університету Маямі (США), яку очолили морський біолог Бенджамін Мінч та вірусолог Мохаммад Моніруззаман, використала спеціальне комп’ютерне програмне забезпечення для ідентифікації геномів мікробів у зразках морської води. У ході дослідження науковці натрапили на 230 видів гігантських вірусів, які раніше не були відомі науці.
Виявлення цих вірусів є надзвичайно важливим для розуміння життя в океані, зокрема, виживання найпростіших морських організмів, таких як водорості, амеби та джгутиконосці.
«Глибоко розуміючи розмаїття та роль гігантських вірусів в океані, а також те, як вони взаємодіють з водоростями та іншими океанічними мікробами, ми зможемо прогнозувати та, можливо, контролювати шкідливе цвітіння водоростей, що становить небезпеку для здоров’я людини», – зауважив Моніруззаман.
Чому гігантські віруси важливі?
Завдяки недавнім швидким досягненням у галузі баз даних геному, інструментів аналізу та комп’ютерних програм (на кшталт тієї, яку використовували в цьому дослідженні) процес виявлення гігантських вірусів став значно простішим, ніж раніше. Тож учені істотно поглибили своє уявлення про те, як ці віруси поширюються і поводяться, розповіло видання Science Alert.
Наприклад, гігантські віруси часто відповідальні за загибель фітопланктону, крихітних фотосинтезувальних організмів, що зазвичай зустрічаються в океанах, озерах і річках. Ці організми мають вирішальне значення для морського життя та харчових ланцюгів: вони виробляють величезну кількість кисню Землі. Тому знання про численні види вірусів, які полюють на фітопланктон, може допомогти в зусиллях із його захисту.
На додаток до 230 нових гігантських вірусів дослідники також виявили 569 нових функціональних білків, дев’ять з яких беруть участь у фотосинтезі. Ймовірно, в деяких випадках віруси захоплюють функції фотосинтезу своїх господарів, щоб отримати енергію, необхідну їм виживання.
«Ми виявили, що гігантські віруси мають гени, які беруть участь у клітинних функціях, таких як метаболізм вуглецю і фотосинтез, що традиційно зустрічаються тільки в клітинних організмах. Це свідчить про те, що гігантські віруси відіграють величезну роль у маніпулюванні метаболізмом господаря під час інфекції та впливі на морську біогеохімію», – зауважив Мінч.
Дослідники віднесли виявлені гігантські віруси до двох груп: Imitervirales та Algavirales. Ці групи використовують різні стратегії зараження, причому види Imitervirales є найскладнішими в генетичному плані. Це свідчить про гнучкішу «стратегію життя», що потенційно дозволяє вірусу виживати в ширшому спектрі господарів.
Кожна крапля морської води кишить вірусами, і морське життя насправді допомагає нам захиститися від багатьох із них, вважають вчені. А тим часом величезна кількість вірусів все ще чекають на відкриття та каталогізацію.
«Це дослідження дало нам можливість створити основу для вдосконалення інструментів виявлення нових вірусів, які допоможуть контролювати забруднення та патогени у наших океанах», – резюмував Мінч.
Результати роботи опублікував журнал Nature npj Viruses.
Фото: pixabay.com
