«Интратеррестриалы»: новые вирусы обнаружены в океанских глубинах

В глубоководных метановых сипах обитают странные вирусы, поражающие одноклеточные микроорганизмы — архей. Эти археи, наименее изученный домен жизни, процветают в экстремальных условиях, включая глубины океана.

Вирус в глубоком синем море

Учёные, исследующие вирусы в океанских глубинах, обнаружили новый вирус, который, по-видимому, заражает архей, живущих под океанским дном. Исследование, поддержанное грантом Национального научного фонда (NSF) «Измерения биоразнообразия», опубликовано в журнале Nature Communications.

Используя батискаф Alvin, учёные собрали образцы осадков из глубоководного метанового сипа. В лаборатории, подкармливая образцы метаном, они вырастили метаноядные археи и обнаружили новый вирус с уникальным генетическим отпечатком, указывающим на его хозяина.

Генетическая последовательность нового вируса — ключ к разгадке

Используя генетическую последовательность вируса, исследователи нашли частичные совпадения в глобальных базах данных. «Мы нашли частичное генетическое совпадение в метановых сипах у берегов Норвегии и Калифорнии. Данные свидетельствуют, что этот тип вируса распространён по всему миру в глубоководных метановых сипах», — говорит ведущий автор Блэр Пол.

Дальнейшее исследование выявило неожиданный результат: небольшой генетический элемент, известный как разнообразие-генерирующий ретроэлемент (DGR), который ускоряет мутацию определённого участка генома вируса. Такие элементы ранее идентифицировали только у бактерий и их вирусов, но никогда у архей или их вирусов.

Необычные генетические адаптации

Обнаружив направленную мутацию у вируса архей, учёные предположили, что сами археи могут использовать тот же механизм. В ходе масштабного поиска они выявили аналогичные черты в геномах подземной группы архей, известных как наноархеи.

В отличие от глубоководного вируса, который использует механизм для изменения одного гена, наноархеи нацелены как минимум на четыре различных гена. «Это новый рекорд. У бактерий наблюдалось нацеливание на два гена. Нацеливание на четыре — нечто экстраординарное», — отмечает соавтор Сара Бэгби.

По словам геолога Дэвида Валентайна, генетическая мутация, способствующая этим вариациям, может быть ключом к выживанию архей под поверхностью Земли. «Клетка выбирает модификацию определённых белков. Она занимается собственным белковым инжинирингом. Изучение этого процесса может рассказать нам что-то о среде, в которой процветают эти организмы».