Новые вирусы, родственные и гигантским вирусам, и герпесвирусам

Метагеномные данные проекта Tara Oceans о морском планктоне позволили открыть крупную группу ДНК-вирусов, в изобилии встречающихся от экватора до полюсов: мирусвирусы. Эти вирусы играют роль в регуляции планктона, заражая значительное количество одноклеточных организмов в любой момент времени.

Они обладают высокой сложностью и удивительным геномным составом: гены, ключевые для формирования их вирусной частицы — характерной для этих ДНК-вирусов, — имеют прямую эволюционную связь с герпесвирусами. Последние распространены у животных (половина населения Земли инфицирована вирусом герпеса), но отсутствуют у других форм жизни, что оставляет вопрос об их эволюционном происхождении без ответа.

Открытие мирусвирусов предполагает, что предки герпесвирусов когда-то заражали морские одноклеточные организмы. Эволюционная история мирусвирусов преподнесла и другие сюрпризы. Несмотря на очевидную связь с герпесвирусами, большинство генов мирусвирусов, включая те, что участвуют в репликации вирусного генома, похожи на гены гигантских вирусов — совершенно отдельной группы, которая интригует учёных своими удивительными свойствами. Этот эволюционный "химеризм" мирусвирусов уникален и может дать информацию об эволюции ДНК-вирусов.

"В 2019 году наша исследовательская группа наблюдала необычный эволюционный сигнал в огромных массивах данных секвенирования, предоставленных проектом Tara Oceans. Отследив этот сигнал, мы открыли, а затем охарактеризовали крупную группу ДНК-вирусов: мирусвирусы. Публикация этого открытия в Nature знаменует начало нового приключения и открывает путь научному сообществу для обнаружения и изучения мирусвирусов в любых экосистемах", — объясняет Том Дельмон, эксперт по микробной экологии в CNRS и последний автор исследования.

"Tara Oceans изменила наше понимание экологии планктона. Наше исследование доказывает, что эта невероятная экспедиция также даёт ответы на фундаментальные эволюционные вопросы. О мирусвирусах ещё многое предстоит открыть и понять. Их ещё не культивировали, не существует изображений их вирусной частицы, и мы ещё не изучали их где-либо, кроме океанов", — сказал Морган Гайя, эксперт по эволюции вирусов в CEA и первый автор.

Подробнее об экспедиции Tara Oceans (2009–2013)

Почти четыре года шхуна Tara ходила по всем океаническим бассейнам с уникальной миссией: получить глобальную картину экосистем морского планктона по всему миру. Это упускаемое из виду и невидимое биоразнообразие является важным маркером здоровья нашей планеты и её климатической системы. Было собрано и проанализировано (анализ продолжается) почти 35 000 образцов вирусов, бактерий, водорослей и планктона.

Экспедиция, представляющая собой крупнейшее генетическое секвенирование, когда-либо проводившееся в морской экосистеме, выявила преобладание ранее неизвестных микробных генов. Под руководством в сотрудничестве с Фондом Tara Ocean в экспедиции участвовали в основном команды из CNRS, CEA и EMBL, которые являются членами консорциума Tara Oceans и исследовательской сети GO-SEE (Global Oceans Systems Ecology & Evolution).