Вирусы как модуляторы взаимодействий в морских экосистемах

Хоанофлагелляты — одноклеточные хищники, широко распространённые в океане и питающиеся бактериями и мелкими водорослями. Они считаются одними из ближайших одноклеточных родственников животных. Учёные под руководством профессора Александры З. Ворден впервые изучили взаимодействие хоанофлагеллят с вирусами.

В ходе многолетней работы команда обнаружила в этих хищниках геном гигантского вируса, сравнимый по размеру и количеству генов с малыми бактериями. Вирус кодирует гены для микробных родопсинов и связанных с ними пигментов — такой комплекс генов ранее не встречался у вирусов.

• Исследователи из GEOMAR/MBARI и их коллеги из США, Канады и Великобритании сосредоточились на изучении генома, эволюционной биологии и распространении вируса.
• Совместная группа из Токийского университета, Центра RIKEN и других японских институтов получила кристаллическую структуру белка и показала, что он действует как светозависимый протонный насос.

Это означает, что заражённый вирусом хищный организм использует солнечный свет. Роль вируса в клетке-хозяине (например, в энергетическом обмене или светочувствительности) ещё предстоит выяснить.

Параллельное исследование группы профессора Уте Хеншель Хумеиды в рамках Научно-исследовательского центра 1182 «Метаорганизмы» показало, что даже у соседних морских губок, фильтрующих одну и ту же воду, виромы (сообщества вирусов) уникальны и специфичны для вида. Одна из групп бактериофагов губок снабжает симбиотические бактерии белками, позволяющими им уклоняться от иммунного ответа хозяина. Эти фаги широко распространены в разных средах, включая организм человека.

Оба исследования демонстрируют, что роль вирусов в морских экосистемах и жизни на Земле в целом только начинает изучаться. Применение современных технологий к изучению некультивируемых, но широко распространённых морских организмов открывает новые возможности для понимания взаимодействий и регуляции в морских сообществах.