Антарктическое озеро — дом для разнообразного сообщества вирусов

Исследование генетической структуры вирусов в антарктическом озере выявило удивительное генетическое богатство в большом количестве обнаруженных вирусных семейств.

Обычно водные вирусы инфицируют прокариоты, такие как бактерии, но в Антарктике была велика доля вирусов, заражающих эукариоты. Среди находок были мелкие одноцепочечные ДНК (ssDNA) вирусы и фикоднавирусы, которых ранее никогда не видели в водных средах.

Исследователи во главе с Альберто Лопес-Буэно из Испании и Великобритании изучили пробы, взятые из озера Лимнополяр на острове Ливингстон в Антарктике до и во время лета. Они обнаружили, что водная среда богата микроорганизмами и разнообразной коллекцией вирусов, которые на них охотятся.

Количество найденных вирусных генотипов было необычно высоким — тысячи вместо обычных сотен. Менее 3% последовательностей геномов были похожи на ранее идентифицированные геномы вирусов из водных систем. Многие ssDNA-вирусы были родственны неводным вирусам, инфицирующим растения, млекопитающих и птиц, а некоторые ранее никогда не встречались в водных средах.

Учёные также наблюдали сезонные изменения в вирусном сообществе. Когда озеро было покрыто льдом весной, доминировали более мелкие одноцепочечные ДНК-вирусы. Летом, когда озеро было открыто, преобладали более крупные (>50 нанометров) двуцепочечные ДНК-вирусы. Возможно, это связано с сезонными различиями в организмах-хозяевах, такими как цветение водорослей летом.

Также было обнаружено, что двуцепочечные ДНК-вирусы помогают бактериям выживать, способствуя их метаболизму аминокислот и углеводов, а также помогая с дыханием.

Антарктические озёра покрыты льдом около девяти месяцев в году. Подводная среда холодная, тёмная, содержит мало питательных веществ и является домом для бактерий, простейших, водорослей и вирусов. В таких условиях вирусы, вероятно, играют важную роль в контроле над другими микробами.

Изучение антарктических вирусов ранее было затруднено, поскольку их нельзя вырастить в лаборатории. Новые технологии секвенирования генома позволяют исследователям идентифицировать вирусы без необходимости их культивирования.

Исследование опубликовано в ноябрьском выпуске журнала Science.

Больше информации: High Diversity of the Viral Community from an Antarctic Lake, Science 6 November 2009: Vol. 326. no. 5954, pp. 858 - 861; DOI: 10.1126/science.1179287