Команда значительно расширяет глобальное разнообразие крупных и гигантских вирусов

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда под руководством исследователей из Объединенного института генома (JGI) Министерства энергетики США обнаружила широкое разнообразие крупных и гигантских вирусов, относящихся к супергруппе nucleocytoplasmic large DNA viruses (NCLDV).

Поиск и реконструкция геномов вирусов

Команда проанализировала более 8 500 общедоступных метагеномных наборов данных со всего мира, включая образцы из пресноводных экосистем. Используя major capsid protein (MCP) в качестве штрих-кода, исследователи выявили фрагменты вирусов и реконструировали 2 074 генома крупных и гигантских вирусов.

Было идентифицировано более 50 000 копий MCP, две трети из которых удалось отнести к известным вирусным линиям, преимущественно в морских (55%) и пресноводных (40%) средах. В результате:

• Пространство белков гигантских вирусов расширилось со 123 000 до более 900 000.
• Разнообразие вирусов в этой группе увеличилось в 10 раз (с 205 геномов).
• Было переопределено филогенетическое древо гигантских вирусов.

Метаболическое перепрограммирование — общая стратегия

Ключевым открытием стало выявление общей стратегии, которую используют как крупные, так и гигантские вирусы — метаболическое перепрограммирование хозяина. Анализ 2000 новых геномов показал распространенность генов, которые могут усиливать метаболизм хозяина, например:

• Гены, участвующие в поглощении и транспорте различных субстратов.
• Гены фотосинтеза, включая потенциальные светозависимые протонные насосы.

«Похоже, это гораздо более распространенная стратегия, чем считалось ранее», — отметил ведущий автор Фредерик Шульц.

Огромное скрытое разнообразие

Несмотря на масштаб работы, исследователи не смогли связать 20 000 основных капсидных белков с какими-либо известными вирусными линиями. «Мы, вероятно, лишь царапаем поверхность того, что есть... За пределами этих 2000 MAGs, извлеченных из 8000 метагеномов, все еще существует большое разнообразие гигантских вирусов, которое мы упускаем», — заявила старший автор Тания Войке.

Ожидается, что картина изменится с появлением новых метагеномных данных, а также благодаря методам single-cell сортировки и секвенирования вирусов вместе с их одноклеточными хозяевами.