Исследования in silico становятся трендом во многих областях науки. На основе анализа проб морской воды ученые «вычислили» геномы 230 гигантских вирусов, которые заражают одноклеточные организмы и в итоге влияют на океанские и морские экосистемы, подспудно контролируя пищевые цепи.
Гигантские вирусы оказывают постоянное влияние на экологию одноклеточных морских организмов, именуемых протистами. К ним относятся примитивные водоросли, амебы и жгутиковые, которые составляют основу пищевой сети океана. В итоге большие ДНК-вирусы неизбежно оказываются причиной различных процессов в морских экосистемах, которые могут представлять угрозу как для морских обитателей, так и для здоровья людей в прибрежных зонах. Достаточно вспомнить смертельно опасное цветение водорослей у берегов Флориды. Цветение может быть и спровоцировано, и подавлено вирусами.
Новое исследование ученых из Школы морских, атмосферных наук и наук о Земле имени Розенштиля в университете Майами призвано шире раскрыть роли и типологию вирусов, присутствующих в морях и океанах и особенности их взаимодействия с организмами-хозяевами. Эти знания могли бы помочь местным сообществам лучше подготовиться к цветению водорослей и другим проблемам прибрежных акваторий, прямо или косвенно связанным со взаимодействием вирусов и протистов.
Используя высокопроизводительные вычислительные методы, исследователи выявили 230 новых гигантских вирусов в общедоступных наборах морских метагеномных данных и охарактеризовали их функции.
Результаты их работы, опубликованные в журнале Nature npj Viruses, включают открытие новых геномов гигантских вирусов, ранее неизвестных науке. В этих геномах были идентифицированы и охарактеризованы 530 новых функциональных белков, включая девять белков, участвующих в фотосинтезе. Последнее указывает на то, что вирусы способны манипулировать своим хозяином и процессом фотосинтеза после заражения.
Лучше понимая разнообразие и роль гигантских вирусов в океане и то, как они взаимодействуют с водорослями и другими океанскими микроорганизмами, мы можем прогнозировать и, возможно, бороться с вредным цветением водорослей, которое представляет опасность для здоровья человека как во Флориде, так и во всем мире. Гигантские вирусы часто являются основной причиной гибели многих видов фитопланктона, которые служат основой пищевой сети, поддерживающей океанские экосистемы. Новые функции, обнаруженные у гигантских вирусов, могут иметь биотехнологический потенциал, предоставляя в наше распоряжение доселе неизвестные ферменты.
Источник