Гигантский вирус с хвостом длиной в микрон

Океанографы из Гавайского университета в Маноа идентифицировали гигантский вирус PelV-1, заражающий динофлагеллят, чей хвост микронной длины достигает 2,3 мкм, что расширяет современные представления об архитектуре вирусов.

Известно мало охарактеризованных вирусов, заражающих фитопланктон, а изоляты, поражающие динофлагеллят, остаются редкими, что создает дефицит важных данных "хозяин-вирус" для моделей океанических экосистем. Предыдущие исследования выявили лишь два крупных ДНК-вируса, заражающих виды Heterocapsa, ни один из которых не был снабжен расшифрованной последовательностью генома.

В исследовании "Гигантский вирус, заражающий динофлагеллят, с хвостом микронной длины", опубликованном на сервере препринтов bioRxiv, ученые объединили электронную микроскопию и высокоточное секвенирование для характеристики вируса PelV-1, заражающего Pelagodinium sp.

Культуры хозяина происходили со станции ALOHA в Северном Тихоокеанском субтропическом круговороте, где проба воды с глубины 25 м содержала как динофлагелляту, так и ее вирус.

Микроскопия выявила капсиды размером ~200 нм и пять морфотипов, отличающихся двумя придатками: хвостом шириной 30 нм и длиной до 2,3 мкм и более коротким, толстым выступом, расположенным напротив отверстия капсида типа "stargate".

Электронная микроскопия временны́х рядов показала, что хвосты используются для первоначального прикрепления, но зрелые вирионы внутри клеток бесхвостые, что подтверждает сборку хвоста после лизиса клетки.

Результаты относят PelV-1 и редкий co-PelV к семейству Mesomimiviridae и детализируют 467 кодирующих последовательностей плюс девять тРНК в PelV-1, а также 569 генов и 14 тРНК в co-PelV. Аннотированные гены охватывают метаболизм аминокислот, углеводов, липидов и цикл TCA, комплекс, улавливающий свет, родопсин, ионный канал, транспортеры сахаров, аквапорин, гомологи хвостовых фибрилл, а также кодируют белок холодового шока HSP70.

Авторы предполагают, что хвост длиной 2,3 мкм повышает частоту встреч с хозяином в бедном биомассой круговороте, что открывает перспективы для будущих исследований о том, как такие структуры формируют экологию планктона.

Рекордный хвост PelV-1 и его обширный метаболический арсенал расширяют известное морфологическое и геномное разнообразие морских вирусов.