В ходе масштабного исследования образцов морской воды, собранных по всему миру, морской биолог Бенджамин Минч и вирусолог Мохаммад Монируззаман из Университета Майами идентифицировали сотни ранее не известных науке гигантских вирусов. С использованием разработанного ими компьютерного программного обеспечения ученым удалось обнаружить 230 новых видов гигантских вирусов, а также 569 новых функциональных белков, в том числе девять, которые играют роль в фотосинтезе.
Изучение этих вирусов крайне важно для понимания жизни в океане, в особенности для изучения морских микроорганизмов, таких как водоросли, амебы и жгутиконосцы. По словам Монируззамана, исследование разнообразия и роли гигантских вирусов способно помочь в прогнозировании и, возможно, в управлении вредоносным цветением водорослей, которое представляет опасность для здоровья людей.
Совершенствование геномных баз данных и внедрение современных аналитических методов существенно упростили выявление гигантских вирусов. Это дало возможность исследователям более детально изучить их распространение и особенности. Так, гигантские вирусы нередко приводят к гибели фитопланктона — микроскопических фотосинтезирующих организмов, которые играют важную роль в морских пищевых сетях и обеспечивают существенный вклад в производство кислорода на планете. Изучение механизмов их взаимодействия с вирусами может способствовать сохранению этих жизненно важных экосистем.
В ходе исследования было установлено, что отдельные гигантские вирусы могут использовать функции фотосинтеза, присущие их хозяевам, для получения энергии, необходимой для поддержания собственного существования. » Анализ показал, что у гигантских вирусов присутствуют гены, отвечающие за углеродный обмен и фотосинтез, ранее известные как уникальные характеристики клеток «, — поясняет Минч. Это свидетельствует о том, что вирусы оказывают значительное влияние на метаболические процессы организмов, которых они инфицируют, и, возможно, играют существенную роль в морской биогеохимии.
Обнаруженные вирусы были классифицированы учеными в два известных порядка: Imitervirales и Algavirales. Вирусы порядка Imitervirales характеризуются более сложной генетической структурой, что, по всей вероятности, обеспечивает их способность выживать в разнообразных организмах-хозяевах. Тем не менее, исследователи отмечают, что это лишь первый этап в изучении вирусного разнообразия океана. Огромное количество вирусов содержится в каждой капле морской воды, и многие из них еще предстоит идентифицировать.
«Благодаря нашему исследованию появилась возможность улучшить способы выявления новых вирусов, что позволит эффективнее отслеживать загрязнения и патогены в водных экосистемах «, — отмечает Минч.
Результаты исследования опубликованы в журнале .