Bezogonowe bakteriofagi zawierające DNA nie mogły zostać wykryte standardowymi metodami - ale teraz naukowcy uważają, że dominują one w oceanach świata.
Każda kropla wody znajdująca się niezbyt głęboko z powierzchni morza zawiera około 10 milionów wirusów. Trudno się dziwić, że biolodzy ciągle odkrywają nowe, chociaż odkrycie zupełnie nowej grupy jest nadal bardzo rzadkie. Wydaje się, że standardowe techniki po prostu nie pozwalały na ich zauważenie, chociaż takich wirusów okazały się niezwykle liczne - być może są one rozpowszechnione nie tylko w oceanie i po prostu umykają naukowcom.
Martin Polz z Massachusetts Institute of Technology i jego koledzy zbadali próbki wody pobrane z północnoamerykańskiego wybrzeża Oceanu Atlantyckiego. Poszukiwali wirusów zawierających dwuniciowy DNA - takie wirusy są niezwykle rozpowszechnione, w tym opryszczka i bakteriofag T4 (Caudovirales) znany każdemu ze szkoły. Infekując kultury bakterii morskich Vibrionaceae, naukowcy odkryli 200 różnych wirusów DNA, z których 18 zostało przypisanych do nowego rzędu Autolykiviridae. Piszą o tym w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature.
Nazwa grupy nawiązuje do bohatera greckiej mitologii Autolycus, przebiegłego złodzieja, którego równie trudno złapać jak te wirusy. „Najpowszechniejszymi wirusami na Ziemi są wirusy infekujące bakterie zawierające dwuniciowy DNA” - piszą Poltz i jego współautorzy. „Jednak Caudovirales z wirusami ogoniastymi, które dominują w bazach danych i zbiorach upraw, nie są reprezentatywne dla ich obecności w środowisku. W rzeczywistości w próbkach wody dominują wirusy bezogonowe”.
Bacterial Cells Infected with Autolykiviridae / MIT Phages, Kauffman et al., 2018.
Bakteriofagi „bezogoniaste” Autolykiviridae wyróżniają się niewielkim rozmiarem genomu - tylko około 10 tys. Zasad, 4-5 razy mniej niż u krewnych „ogoniastych”. Ich zdolność do infekowania i zabijania komórek bakteryjnych była również niezwykła. Jeśli zwykłe fagi w eksperymentach z reguły zaatakowały jeden określony gatunek wibronów, zakażały one średnio cztery i prowadziły do zauważalnie większej śmierci komórek. „Okazało się, że są one odpowiedzialne za 40% śmierci bakterii, chociaż stanowiły około 10% całkowitej liczby wirusów w próbce” - wyjaśnia jeden z autorów pracy.
Wzdłuż obwodu diagramu znajdują się bakterie Vibrio różnych gatunków, z którymi są związane kręgi infekujących je wirusów: bakteriofagi niebiesko-ogoniaste, pomarańczowe - bezogoniaste Autolykiviridae / MIT, Kauffman et al., 2018.
Liczby te wskazują na wielką rolę, jaką nowa grupa Autolykiviridae odgrywa w regulacji populacji bakterii i całej biosfery. Naukowcy są przekonani, że ich technika pomoże znaleźć wirusy, które wcześniej uniknęły wykrycia w glebie i prawdopodobnie w ludzkim jelicie. Rzeczywiście podobne sekwencje genetyczne można znaleźć w genomach bakterii ludzkiej mikroflory.
Film promocyjny:
Sergey Vasiliev