研究人员发现病毒进化中缺少链接

新发现的病毒可能导致进化的见解

在本研究中研究的非尾病毒感染的海洋细菌的电子显微镜图像。细菌细胞壁被视为长双线,病毒是具有黑暗中心的小圆形物体。礼貌研究人员

一种占据来自世界海洋的水样的一种病毒,长期逃脱分析,因为它具有标准测试无法检测到的特征。但是,研究人员麻省理工学院而Albert Einstein医学院现已设法设法孤立和研究这些难以捉摸的病毒的代表,它提供了病毒演化中的关键缺失链接,并在调节细菌种群中发挥重要作用,作为新的研究报告。

病毒是细菌的主要捕食者,结果表明,目前的细菌病毒多样性观点具有主要的盲点。通过对MIT Postdoc Kathryn Kauffman领导的海洋样本,民用和环境工程教授,Martin Polz教授的详细分析出现了这些结论,是Albert Einstein医学院的Libusha Kelly教授,以及九个。在本周在期刊上报告了结果性质

新发现的病毒缺乏在大多数已编目和测序的细菌病毒上发现的“尾巴”,并具有几种其他不寻常的属性,导致他们以前的研究失误。为了纪念这个事实,研究人员将这个新组命名为upolykiviridae.- 在希腊神话中的一个角色之后,谁被困难地抓住。而且,与只有一种或两种细菌的​​典型病毒不同,这些无缝品种可以感染数十种不同类型,通常不同的物种,强调其生态相关性。

这项研究“开设了新的途径,以进一步了解我们对海洋中病毒作用的理解,”南加州大学海洋生物学麦卡克克罗斯比校长杰德福尔曼说,南加州大学,他没有参与这项工作。yabo124“在实际意义上,它还展示了我们如何改变一些常用的方法,以捕获各种研究的这些病毒,”他说。“我说这是该领域的重要进步。”

Kauffman解释说,病毒 - 细菌互动的目前的病毒细菌互动的环境模型基于良好的尾尾病毒,因此它们可能缺少本质上进行的相互作用的重要方面。

新型病毒可能导致进化洞察力

图显示了海洋病毒与他们感染的细菌菌株之间的关系。不同的细菌菌株被示出在圆圈的边缘周围,颜色表明不同的物种。尾尾病毒显示为蓝色圆圈,和无尾病毒作为橙色圆圈。每种病毒通过线路连接到它们可以感染的细菌品种,表明无尾部各种变种比尾尾的变量更加不同,这通常只感染一个或两个菌株。礼貌研究人员

“我们已经知道病毒在那里非常重要,”Kauffman表示,参考研究人员样本的表面海洋,并且在每毫升水中发现了大约1000万病毒。Polz说,虽然“在实验室中研究的大多数病毒有尾巴,但大多数海洋中的大部分都没有。”因此,该团队决定研究一组无尾病毒,这感染了一群被称为细菌颤音。经过广泛的测试,他们发现“其中一些是传染异常大量的主人,”他说。

测序后的代表upolykiviridae.Polz说,研究人员发现“他们的基因组与其他病毒完全不同。”一方面,他们的基因组非常短:约10,000个基础,与尾尾病毒的典型40,000-50,000相比。“当我们发现那个时,我们很惊讶,”他说。

通过新的序列信息,研究人员能够通过数据库梳理,发现这种病毒存在于许多地方。该研究还表明,这些病毒倾向于在数据库中持代表性不足,因为样本通常在实验室中处理。团队从环境样品中获得这些病毒的方法可以帮助研究人员在未来避免这种信息损失。此外,Kauffman说,通常研究人员测试病毒活性的方式是通过感染病毒样品的细菌,然后每天检查样品,以寻找细菌的斑块被杀死的迹象。但这些特殊的非恐慌病毒经常行动得更慢,而杀死的地区直到过去几天没有出现 - 因此在大多数研究中,他们的存在从未注意到。

新一群病毒可能尤其是普遍的。“我们认为这根本不认为是海洋特色,”Polz说。例如,病毒甚至可以在人体生物群系中普遍存在,并且他们可能在主要生物地球化学循环中发挥作用,例如碳的循环。

研究结果的另一个重要方面是upolykiviridae.被证明是由特定类型的衣壳定义的古代病毒谱系的成员,包装病毒的蛋白质壳脱氧核糖核酸。虽然这种血统被众所周知,动物和保护物中是非常多样化的 - 包括诸如感染人类的​​腺病毒等病毒,并且已经发现感染藻类的巨型病毒 - 很少有这种病毒的感染细菌感染细菌。

“这项工作大大改变了对海洋病毒组成的现有思路,通过表明小型无线病毒的含量与尾尾病毒的含量相当......目前被认为是统治疾病圈,”Eugene V.Koonin说是一名国家卫生研究院的高级调查员,没有参与这项研究。“这项工作也很重要,也很了解病毒世界的演变,因为它表明,与衣壳结构至少在衣壳结构方面,与真核生物最常见的病毒(如腺病毒,痘病毒和其他人)有关的病毒较宽- 在原核生物中比以前怀疑。“

KOONIN增加了,“我进一步怀疑这里报道的病毒是否可能只代表众所周知的冰山的尖端,因为衣壳蛋白可以依次分歧,因此即使在敏感数据库搜索中也错过了许多人。结果也具有实际重要性,因为无尾病毒在海洋中发挥了重大生态作用,负责大部分细菌杀伤。“

该工作得到了国家科学基金会和伍兹海洋机构的海洋企业基金的支持。

出版物:Kathryn M.Kauffman,等,“非尾Dsdna病毒的主要血统,作为未被识别的海洋细菌杀手,”自然“,2018;DOI:10.1038 / Nature25474

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