海洋很拥挤。多达1000万可以在一毫升的水中发现蠕动,事实证明它们有我们从未认识的朋友。
科学家们发现了一种以前未知的病毒家族,它们在海洋中占主导地位,并且无法通过标准实验室测试检测到。研究人员怀疑这种病毒群可能已经存在于水之外——甚至可能存在于我们体内。
“我们认为这根本不是海洋特有的,”说麻省理工学院的环境微生物学家 Martin Polz。
波尔兹和他的麻省理工学院团队与纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员一起分析了在马萨诸塞州海岸采集的三个月的海水样本。
电子显微镜下的无尾病毒(Kauffman 等人)
他们发现漂浮在水中的东西不仅因其所拥有的东西而引人注目,而且因其所不具有的东西而引人注目。
据研究人员称,整个地球上最丰富的病毒是双链DNA(双链DNA)病毒,其中“有尾”品种(有尾病毒属)是科学界最知名的。
人们对它们神秘的无尾对应物知之甚少,主要是因为普通测试不容易发现它们的生物学特征。
但这并不意味着他们找不到。在他们的新研究研究人员能够孵化从拍打马萨诸塞州海岸的海浪中提取的无尾病毒,并对它们的 DNA 进行测序。
感染文化的 200 种病毒弧菌科 (常见海洋细菌家族)18 被证明属于小型无尾 dsDNA 病毒的新家族。
研究小组称他们的发现自噬病毒科, 后奥托吕科斯(“狼本身”):希腊神话中的一个角色,作为一个骗子和小偷,他同样难以捉拿。
但自噬病毒科已经被发现了,现在我们知道了,这一发现正在帮助科学家们填补一个巨大的缺失环节进化。
无尾病毒看起来是由特定类型定义的古老病毒谱系的代表。衣壳,包裹着病毒DNA的蛋白质外壳——我们知道病毒DNA通常会感染动物和单细胞生物,但不会感染细菌。
与有尾病毒相比,这个新家族的基因组非常短,由大约 10,000 个碱基组成,而不是典型的有尾病毒 40,000-50,000 个碱基。
此外,虽然大多数病毒只捕食一种或两种类型的细菌,但无尾病毒似乎能够感染各种物种中的数十种不同类型的细菌,这表明它在调节(或杀死细菌)方面发挥着巨大的作用。 )海洋中的细菌生命。
然后是一些。在对 300 多种弧菌科菌株进行的实验中,自噬病毒科与有尾噬菌体相比,它们受到的打击远高于其自身重量。
“尽管它们只占我们分离出的病毒的 10%,但它们杀死了观察到的约 40% 的细菌,”解释该团队的成员之一,微生物学家利布莎·凯利。
这种残酷的效率可能不仅仅局限于深蓝色的大海。
有了基因组在手,研究人员搜索了 DNA 数据库,看看是否有类似的证据,自噬病毒科科学家们已经对类病毒进行了研究。结果中出现了你的胃。
“我们在[人类]肠道微生物组中发现了相关的病毒序列,”凯利说,“但我们还不知道它们如何影响肠道微生物群落,也不知道它们对健康有多重要。”
要了解这些病毒对海洋和人体等生态系统的影响,还有很多研究要做,但很明显,这些难以捉摸的寄生虫的发现本身就是一个大问题。
“[这]为进一步了解病毒在海洋中的作用开辟了新途径,”说南加州大学的海洋生物学家杰德·福尔曼(Jed Fuhrman)没有参与这项研究。
“从实际意义上来说,它还表明我们需要如何改变一些常用的方法,以便捕获这些病毒用于各种研究。我认为这是该领域的一个重要进步。”
研究结果报告于自然。