Таяние полярных ледников — одна из главных экологических проблем современности. Из-за подъема уровня Мирового океана условия на планете резко меняются, как и скорость вращения Земли. Исследователи ищут все новые способы предотвратить исчезновение ледяной шапки на полюсах. Члены международной группы ученых посчитали, что в этом могут помочь малоизученные гигантские вирусы.
Нуклеоплазматические вирусы (Nucleocytoviricota) были открыты в 1981 году. Сейчас биологи находят их в образцах почвы и воды по всему миру. В то время как обычные вирусы намного меньше бактерий и достигают в длину 200 нанометров, гигантские нуклеоплазматические вирусы вырастают до 2,5 микрометра (это в 10 раз больше). Они превосходят другие вирусы не только по размерам, но и по количеству нуклеотидов в ДНК (эти вирусы содержат ДНК, а не только РНК, как многие другие линии вирусов).
Ученые из Дании, Австрии, Швейцарии, США и Германии описали первый случай обнаружения гигантских вирусов на снеге и льду в Гренландии. Биологи нашли следы их ДНК в непосредственном соседстве с пигментированными бурыми и красными микроводорослями. При их цветении поверхность льда становится темной, меньше отражает солнечный свет и быстрее нагревается, а значит, лед тает интенсивнее.
«Мы обнаружили вирусы путем анализа всей ДНК во взятых образцах. Просматривая этот огромный набор данных в поисках специфических маркерных генов, мы обнаружили последовательности, которые имеют большое сходство с известными гигантскими вирусами», — рассказала одна из соавторов научной работы Лаура Перини (Орхусский университет, Дания).
Чтобы убедиться, что вирусная ДНК принадлежит не давно умершим микроорганизмам, а живым и активным вирусам, ученые извлекли всю мРНК из образца. Эти фрагменты служат «чертежами» для создания белков, необходимых вирусу. Если они присутствуют, значит, вирус живой.
Матричная рибонуклеиновая кислота (мРНК) — молекула, содержащая информацию о первичной структуре белка, а также о времени, количестве, месте и условиях синтеза этого белка.
Сегодня о гигантских вирусах известно немного, ученые пока не знают даже способ заражения вирусом других организмов. Однако авторы нового исследования выяснили, что Nucleocytoviricota, вероятно, заражает водоросли, рядом с которыми их нашли в гренландских льдах. По мнению ученых, благодаря гигантским вирусам можно контролировать рост популяции микроводорослей, тем самым замедляя таяние ледников.
Результаты исследования опубликованы в журнале Microbiome.