Морской биолог Бенджамин Минч и вирусолог Мохаммад Монируззаман из Университета Майами обнаружили сотни ранее неизвестных науке гигантских вирусов, проведя масштабное исследование образцов морской воды со всего мира. С помощью специального компьютерного программного обеспечения ученые выявили 230 новых видов гигантских вирусов, а также 569 новых функциональных белков, включая девять, участвующих в процессе фотосинтеза.
Открытие этих вирусов имеет большое значение для понимания жизни в океане, особенно для изучения морских микроорганизмов, таких как водоросли, амебы и жгутиконосцы. Как отмечает Монируззаман, изучение разнообразия и роли гигантских вирусов поможет прогнозировать и, возможно, контролировать вредоносное цветение водорослей, которое представляет угрозу для здоровья людей.
Благодаря развитию геномных баз данных и современных методов анализа процесс обнаружения гигантских вирусов стал значительно проще. Это позволило ученым глубже изучить их распространение и поведение. Например, гигантские вирусы часто вызывают гибель фитопланктона — микроскопических фотосинтезирующих организмов, играющих ключевую роль в морских пищевых цепях и производящих значительную часть кислорода на Земле. Понимание механизмов их взаимодействия с вирусами может помочь в защите этих важных экосистем.
Исследование также показало, что некоторые гигантские вирусы способны захватывать функции фотосинтеза своих хозяев, чтобы получать энергию для собственного выживания. "Мы обнаружили, что гигантские вирусы обладают генами, связанными с метаболизмом углерода и фотосинтезом, которые раньше считались исключительной особенностью клеточных организмов", — говорит Минч. Это указывает на то, что вирусы активно влияют на метаболизм своих хозяев и могут играть важную роль в морской биогеохимии.
Ученые отнесли обнаруженные вирусы к двум известным порядкам: Imitervirales и Algavirales. Первые отличаются более сложной генетической структурой, что, вероятно, позволяет им выживать в различных хозяевах. Однако исследователи подчеркивают, что это лишь начало изучения вирусного разнообразия океана. Каждая капля морской воды содержит огромное количество вирусов, и многие из них еще предстоит открыть.
"Наше исследование позволило создать основу для совершенствования методов обнаружения новых вирусов, что может помочь в мониторинге загрязнений и патогенов в водных экосистемах", — отмечает Минч.
Результаты исследования опубликованы в журнале .