Выявлены новые почвенные вирусы
В новом исследовании Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) ученые использовали биоинформатику и глубокое секвенирование для идентификации почвенных вирусов и лучшего понимания их роли в жизни Земли. Большинство этих вирусов заражают бактерии, и поэтому считается, что они играют важную роль в поддержании микробных популяций.
"Вирусы в изобилии встречаются в природе", - сказал Джанет Янссон, главный научный сотрудник по биологии и научный сотрудник лаборатории PNNL. "Поскольку их так много в каждом образце почвы, идентификация различных вирусов становится сложной задачей".
Для решения этой задачи Янссон работала с ученым-вычислителем Руонаном Ву и ученым-землеведом и руководителем группы по изучению микробиома Кирстен Хофмокел из отдела биологических наук PNNL.
Вместе с сотрудниками из Университета штата Вашингтон, Университета штата Орегон, Университета штата Айова и EMSL, Лаборатории молекулярных наук об окружающей среде, которая является пользовательским центром Управления науки Министерства энергетики в PNNL, ученые PNNL собрали образцы почвы с лугов в штатах Вашингтон, Айова и Канзас и начали глубокое изучение состава почвы.
Ученые использовали огромные возможности Объединенного института генома по секвенированию ДНК, вычислительные мощности Национального центра научных вычислений в области энергетических исследований и опыт EMSL в области мультиомики, чтобы обнаружить ранее неизвестные почвенные вирусы. Их результаты были опубликованы в журналах mBio и Communications Biology.
Ученые выбрали Вашингтон, Айову и Канзас для взятия образцов почвы, поскольку в каждой местности выпадает разное количество осадков. Восточный Вашингтон намного суше по сравнению с Айовой, а Канзас находится на перепутье между этими двумя регионами по влажности почвы.
"Мы решили взять образцы из мест с разной влажностью почвы, чтобы узнать, есть ли разница в типах и количестве вирусов", - сказал Ву. "Более влажная почва содержит больше бактерий, а многие почвенные вирусы заражают бактерии".
Ученые заметили, что некоторые вирусы гораздо более многочисленны в сухой почве, чем во влажной.
"В более сухом климате в почве, как правило, меньше микробов, но они более разнообразны. Относительная нехватка бактерий-хозяев означает, что в интересах вируса поддерживать жизнь хозяина".
Исследователи также обнаружили, что в более сухой почве вирусы чаще содержат специальные гены, которые они потенциально могут передать своим бактериальным хозяевам. Эти гены потенциально могут наделять бактериальных хозяев "сверхспособностями", - говорит Янссон. "Эти гены вирусов могут передаваться их бактериальным хозяевам, чтобы помочь им выжить в сухих почвах".
Хотя для лучшего понимания роли этих особых вирусных генов необходимы дополнительные исследования, возможность того, что они могут быть полезны для бактерий, живущих в почве, не может не радовать. Эти гены могут быть полезны для бактерий, поскольку они повышают их способность перерабатывать углерод и тем самым укрепляют здоровье почвы.
