Вчені щойно виявили сотні нових гігантських вірусів у рамках комплексного дослідження, що охоплює океани по всьому світу. Команда, яка проводила дослідження, морський біолог Бенджамін Мінч та вірусолог Мохаммад Моніруззаман з Університету Маямі, використали спеціалізоване комп’ютерне програмне забезпечення для ідентифікації геномів мікробів у зразках морської води, включаючи 230 гігантських вірусів, раніше невідомих науці. Виявлення цих вірусів є важливою частиною розуміння життя в океані, і зокрема виживання морських організмів, відомих як протисти, включаючи водорості, амеби та джгутикові.
«Краще розуміючи різноманітність та роль гігантських вірусів в океані та те, як вони взаємодіють з водоростями та іншими океанічними мікробами, ми можемо передбачати та, можливо, контролювати шкідливе цвітіння водоростей, яке становить небезпеку для здоров’я людини як у Флориді, так і в усьому світі», — каже Моніруззаман.
Завдяки швидкому нещодавньому прогресу в базах даних геномів, інструментах аналізу та комп’ютерних програмах, таких як ті, що використовуються тут, процес виявлення гігантських вірусів зараз значно простіший, ніж раніше, що дає вченим нове розуміння того, як ці віруси поширюються та поводяться.
Наприклад, гігантські віруси часто відповідають за загибель фітопланктону, крихітних фотосинтезуючих організмів, які зазвичай зустрічаються в океанах, озерах та річках. Ці організми мають вирішальне значення для морського життя та харчових ланцюгів, а також виробляють величезну кількість кисню Землі, тому знання більше про віруси, які ними полюють, може допомогти в зусиллях щодо захисту. Окрім 230 нових гігантських вірусів, дослідження також виявило 569 нових функціональних білків, дев’ять з яких беруть участь у фотосинтезі. Схоже, що в деяких випадках віруси здатні захоплювати функції фотосинтезу своїх хазяїв, щоб отримати енергію, необхідну для виживання.
«Ми виявили, що гігантські віруси мають гени, що беруть участь у клітинних функціях, таких як вуглецевий метаболізм і фотосинтез, – традиційно зустрічаються лише в клітинних організмах», – каже Мінч. «Це свідчить про те, що гігантські віруси відіграють надзвичайно важливу роль у маніпулюванні метаболізмом свого хазяїна під час інфекції та впливі на морську біогеохімію».
Дослідникам вдалося віднести виявлені ними гігантські віруси до двох існуючих рядів вірусів: Imitervirales та Algavirales. Ці групи використовують різні стратегії зараження, причому Imitervirales є генетично найскладнішими, що вказує на гнучкішу «життєву стратегію», яка потенційно дозволяє вірусу виживати в ширшому колу хазяїв. Ми знаємо, що лише поверхнево пізнаємо повну картину життя в океанах: кожна крапля морської води кишить вірусами, і морське життя насправді допомагає нам захиститися від багатьох із них.
І попереду має бути ще багато відкриттів, використовуючи методи, описані в цьому конкретному дослідженні. Існує величезна кількість вірусів, які все ще чекають на своє відкриття та каталогізацію, а також на те, щоб їх поєднали з океанічними екосистемами та здоров’ям.
«Це дослідження дозволило нам створити основу для вдосконалення існуючих інструментів для виявлення нових вірусів, які могли б допомогти нам контролювати забруднення та патогени у наших водних шляхах», — каже Мінч. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.