Staartloze DNA-bevattende bacteriofagen konden niet met standaardmethoden worden gedetecteerd - maar nu geloven wetenschappers dat ze de oceanen van de wereld domineren.
Elke druppel water niet te diep van het zeeoppervlak bevat ongeveer 10 miljoen virussen. Het is niet verwonderlijk dat biologen voortdurend nieuwe ontdekken, hoewel de ontdekking van een hele nieuwe groep nog steeds zeer zeldzaam is. Het lijkt erop dat standaardtechnieken het eenvoudigweg niet mogelijk maakten om ze op te merken, hoewel dergelijke virussen buitengewoon talrijk bleken te zijn - misschien zijn ze niet alleen wijdverspreid in de oceaan en zijn ze eenvoudigweg ontgaan aan wetenschappers.
Martin Polz van het Massachusetts Institute of Technology en zijn collega's onderzochten watermonsters die waren genomen voor de Noord-Amerikaanse kust van de Atlantische Oceaan. Ze zochten naar virussen die dubbelstrengs DNA bevatten - dergelijke virussen zijn zeer wijdverspreid, waaronder herpes, en de bacteriofaag T4 (Caudovirales) die iedereen van school kent. Na het infecteren van culturen van mariene bacteriën Vibrionaceae, ontdekten wetenschappers 200 verschillende DNA-virussen, waarvan er 18 werden toegeschreven aan de nieuwe orde Autolykiviridae. Daarover schrijven ze in een artikel in het tijdschrift Nature.
De naam van de groep verwijst naar de held van de Griekse mythologie Autolycus, een sluwe dief die net zo moeilijk te vangen is als deze virussen. "De meest voorkomende virussen op aarde zijn bacteriële virussen die dubbelstrengs DNA bevatten", schrijven Poltz en zijn co-auteurs. “De Caudovirales met staartvirussen, die de databases en verzamelingen van gewassen domineren, zijn echter niet representatief voor hun aanwezigheid in het milieu. In feite domineren staartloze virussen de watermonsters."
Bacteriële cellen geïnfecteerd met Autolykiviridae / MIT Phages, Kauffman et al., 2018.
"Staartloze" bacteriofagen Autolykiviridae onderscheiden zich door een kleine genoomgrootte - slechts ongeveer 10 duizend basen, 4-5 keer minder dan bij "staart" -verwanten. Hun vermogen om bacteriële cellen te infecteren en te doden was ook ongebruikelijk. Als gewone fagen in experimenten in de regel één specifieke soort vibrios aantasten, infecteerden deze gemiddeld vier en leidden tot een merkbaar hogere celdood. "Ze bleken verantwoordelijk te zijn voor 40 procent van de bacteriële sterfgevallen, hoewel ze goed waren voor ongeveer 10 procent van het totale aantal virussen in de steekproef", legt een van de auteurs van het werk uit.
Vibrio-bacteriën van verschillende soorten bevinden zich langs de omtrek van het diagram; de cirkels van virussen die ze infecteren, worden ermee geassocieerd: blauw - "staart" bacteriofagen, oranje - "staartloos" Autolykiviridae / MIT, Kauffman et al., 2018.
Deze cijfers geven de grote rol aan die de nieuwe groep Autolykiviridae speelt bij de regulering van bacteriepopulaties en in de biosfeer als geheel. Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat hun techniek zal helpen bij het vinden van virussen die eerder in de bodem en mogelijk in de menselijke darm zijn ontsnapt. Vergelijkbare genetische sequenties worden inderdaad gevonden in de genomen van bacteriën in de menselijke microflora.
Promotie video:
Sergey Vasiliev
