Вирус, незнакомый для нашей иммунной системы, поднят со дна океана

Новый морской вирус был обнаружен в Марианской впадине. Ученые утверждают, что эта редкая находка может пролить свет на микробные экосистемы, которые скрываются в Зоне Хадала, то есть в самых глубоких недрах мирового океана, и играют важную роль в глобальном климате и углеродном цикле.

Новый морской вирус нашли в отложениях, поднятых со дна Марианской впадины, где находятся самые глубокие пропасти на Земле. Он принадлежит к совершенно новому семейству так называемых «сифовирусов», известных как Suviridae, которые заражают только бактерии и не могут использовать человека в качестве хозяина.

Вирусы, которые живут и размножаются в бактериях-хозяевах, называются бактериофаги. Они являются частью каждой экосистемы на Земле, включая Марианскую впадину. Ранее ученые уже находили там бактериофаги на глубине до 8636 метров, но природа этих вирусов до сих пор не изучена.

Согласно исследованию, которое вышло в минувшую среду в научном журнале Microbiology Spectrum, новый фаг был обнаружен глубже на 260 метров, чем предыдущий рекордсмен. Он стал самым глубоко живущим изолированным фагом из когда-либо найденных в мировом океане. Открытие удалось сделать исследователям из Китайского океанического университета под руководством Юэ Су. Ученые утверждают, что это «новое широко распространенное вирусное семейство в океане». Фагу присвоили название vB_HmeY_H4907.

Исследователи Китайского океанического университета, которые специализируются именно на изучении вирусов, объясняют, что если бы они использовали традиционные методы, то не сделали бы находку. заражения довольно мала. Но они решили прибегнуть к индукции — особому способу обнаружения фагов. И он сработал.

Новый фаг vB_HmeY_H4907 заражает бактерии семейства Halomonas, которые адаптировались к различным глубоким хадальным средам — от морского дна Антарктики до глубоководных гидротермальных источников. Как утверждается в исследовании, эти бактерии «широко используются в синтетической биологии, поскольку представители рода Halomonas хорошо известны своей способностью расщеплять нефтяные углеводороды, процветать в средах с высокими концентрациями солей и щелочным pH, а также высокой устойчивостью к загрязнению», говорится в исследовании». Несмотря на его значимость, о вирусах, поражающих Halomonas, до сих пор известно очень мало: в наборе данных Национального центра биотехнологической информации (NCBI) пока опубликовано только два фага. С обнаружением vB_HmeY_H4907 их количество увеличилось до трех.

Кроме того, исследователям удалось провести геномный анализ фага. Согласно его результатам, у vB_HmeY_H4907 так называемся «лизогенная» стратегия выживания, то есть он интегрирует собственный геном в геном хозяина, заражая его изнутри клетки. С помощью трансмиссионного электронного микроскопа команде исследователей Китайского океанического университета удалось даже разглядеть «головку икосаэдра» фага со средним диаметром 65 нанометров и его «длинный несжимающийся хвост», размер которого составляет около 183 нанометров. Для справки: толщина листа бумаги составляет около 100 000 нанометров.

«Геномный анализ показал, что vB_HmeY_H4907 эволюционно далек от других эталонных вирусов и широко распространен в океане с высокой численностью, что еще раз продемонстрировало лизогенную стратегию жизни хадального фага и необходимость изоляции профагов от их хозяев. Кроме того, умеренный фаг vB_HmeY_H4907 в высокой степени гомологичен своему хозяину, что обеспечивает теоретическую основу для углубленного анализа стратегии выживания вирусов в чрезвычайно суровых условиях и их коэволюции с хозяевами», — утверждается в исследовании.

Открытие называют беспрецедентным для практически неизведанной микробной вселенной, которая доминирует в Зоне Хадала. Бактерии и вирусы, обитающие на этих глубинах, могут быть небольшими по размеру, но их совокупное воздействие на мир имеет колоссальный эффект. Глубоководные вирусы описываются в исследовании как «важнейшие регуляторы глобальной экологии», поскольку они влияют на поток углерода через океаны и, в свою очередь, оказывают влияние на изменение климата, поэтому крайне важно понять их эволюцию и жизненные циклы. И хотя обнаружение вируса на глубинах океана на первый взгляд может показаться пугающим, эти микробы скорее принесут пользу здоровью человека, чем причинят вред.

«В настоящее время выделение бактериофагов и обогащение библиотек генов бактериофагов даже полезно для здоровья человека. Они помогают защитить людей от бактериальных инфекций, особенно в современную эпоху использования антибиотиков и распространения бактерий, устойчивых к антибиотикам. В то же время текущие исследования показывают, что не существует прецедентов заражения бактериофагами "эукариотических организмов" — группы, в которую входят люди», — говорится в исследовании. Чтобы лучше понять эти загадочные экосистемы, исследователи планируют продолжить изучение их микробных обитателей с помощью современных инструментов.

Автор: Алина Бавина

Источник