Вирусы Северного моря
Новое исследование проливает свет на жизнь морских вирусов в Северном море во время весеннего цветения. У острова Гельголанд учёные под руководством Нины Бартлау из Института морской микробиологии Общества Макса Планка обнаружили динамичное вирусное сообщество, которое может сильно влиять на смертность бактерий и, следовательно, на углеродный цикл этой среды. Они также открыли и выделили множество новых видов вирусов.
В каждом литре воды Северного моря в среднем обитают сотни тысяч микроскопических водорослей и миллиард бактерий. Помимо этого, в каждом литре также содержится десять миллиардов вирусов. Они в основном заражают бактерий и оказывают на среду большое и разнообразное влияние, например, убивая заражённые клетки и вызывая их распад или изменяя экспрессию их генов или генетический материал.
«Несмотря на их важность, вирусы редко находятся в центре внимания морских исследований», — говорит первый автор Нина Бартлау. «Насколько мне известно, мы представляем первое исследование, посвящённое вирусам Flavobacteria, которые являются наиболее распространёнными бактериями во время весеннего цветения в Северном море».
Обнаружено много новых вирусов
Исследователи обнаружили в Северном море множество новых и очень разнообразных фагов. Фаги — это вирусы, заражающие бактерий. Соответственно, изученные здесь вирусы, специализирующиеся на заражении Flavobacteria, называются флавофагами.
«Количество и типы фагов менялись в течение весеннего цветения. Например, в начале цветения мы обнаружили лишь несколько фагов, количество которых со временем увеличивалось. Мы также смогли показать, что определённый вид фага присутствовал лишь короткое время, после чего остались только его родственники», — объясняет соавтор Кристина Морару из Института химии и биологии морской среды Ольденбургского университета. Однако в течение нескольких лет сообщество вирусов было довольно стабильным: разные фаги можно было обнаружить и выделить в два последовательных года.
Влияние на углеродный цикл
Бартлау и её коллеги собрали многочисленные свидетельства того, что вирусы оказывают большое влияние на смертность бактерий во время весеннего цветения. Бактерии ответственны за разложение остатков микроскопических водорослей в ходе цветения, что в значительной степени высвобождает поглощённый водорослями из атмосферы углекислый газ.
«Здесь возможна связь между вирусами и глобальным углеродным циклом, что, безусловно, будет очень интересно исследовать», — говорит Бартлау.
Теперь и в лаборатории
Исследователям также удалось культивировать в лаборатории в Бремене множество различных и ранее неизвестных вирусов.
«Мы идентифицировали десять новых родов, а также десять новых семейств», — говорит Бартлау. Многие из них — девять из десяти родов и четыре из десяти семейств, если быть точным — ранее не культивировались. «Эти новые изоляты теперь позволяют проводить увлекательные эксперименты в лаборатории, чтобы расширить наши знания о флавофагах и роли вирусов в океане», — подчёркивает Бартлау. Эти знания выходят далеко за рамки морской среды, поскольку некоторые из выделенных здесь семейств вирусов также имеют представителей, обитающих в пресной воде, сточных водах и почве.
Исследование опубликовано в The ISME Journal.