ไวรัสใหม่ ๆ นับร้อยพันชนิดที่พบในมหาสมุทร• Alexander Markov •ข่าววิทยาศาสตร์เรื่อง "Elements" •พันธุศาสตร์วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต

ในมหาสมุทรพบไวรัสชนิดใหม่นับร้อยพันชนิด

จุดที่มีการสุ่มตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ทางเมตริกวิทยาไวรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้าระบุถึงพื้นที่ – อาร์กติก, สาหร่ายทะเล (SAR), อ่าวเม็กซิโก (GOM), บริติชโคลัมเบีย (BBC) ตลอดจนจำนวนจุดและตัวอย่างวันที่และความลึก มะเดื่อ จากบทความที่เป็นปัญหา ชีววิทยา PLoS

นักจุลชีววิทยาและพันธุศาสตร์จากประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดาได้เผยแพร่ผลการศึกษาขนาดใหญ่ครั้งแรกของไวรัสในมหาสมุทร งานวิจัยนี้ดำเนินการโดยวิธีการวิเคราะห์เมทาจิโอนิก – การแยกตัวอย่างทั้งหมดจากตัวอย่างดีเอ็นเอและการเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลทางพันธุกรรมที่มีอยู่ ไวรัสที่มีดีเอ็นเอนับร้อยพันอาศัยอยู่ในมหาสมุทรซึ่งส่วนใหญ่ไม่เป็นที่รู้จักของวิทยาศาสตร์ ไวรัสทางทะเลสามารถมีบทบาทสำคัญในการหมุนเวียนของยีนเรื่องและพลังงานของดาวเคราะห์

การศึกษาครั้งนี้ได้เปิดประตูสู่โลกใหม่ที่ไม่รู้จักซึ่งก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นโลกของไวรัสทางทะเล นักวิทยาศาสตร์ได้ประมวลผลตัวอย่างน้ำทะเลทั้งหมด 184 ตัวอย่างที่ระดับความลึก 0 ถึง 3246 เมตรที่ 68 จุดในทะเลสาร์สโซอ่าวเม็กซิโกมหาสมุทรอาร์กติกและมหาสมุทรแปซิฟิกนอกชายฝั่งบริติชโคลัมเบีย

อนุภาคของไวรัสถูกกรองออกจากนั้นก็นำดีเอ็นเอมาสกัดจากนั้น มากกว่า 91% ของชิ้นส่วนดีเอ็นเอของไวรัสที่ตรวจพบในลักษณะนี้เป็นของสายพันธุ์ที่ไม่รู้จักทางวิทยาศาสตร์หรืออย่างแม่นยำมากยิ่งขึ้นสำหรับสายพันธุ์ที่มีลำดับจีโนมยังคงหายไปจากฐานข้อมูล เกือบทั้งหมดของไวรัสเหล่านี้เป็น bacteriophages ที่ประกอบด้วยดีเอ็นเอนั่นคือปรสิตของแบคทีเรีย ตัวอย่างเช่นในตัวอย่างจากทะเลสาหร่ายในหมู่ไวรัส "ที่รู้จัก", ปรสิตปรสิตใน cyanobacteria (สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำ) มีมากกว่า Prochlorococcus (cyanobacterium นี้เป็นทั้งจำนวนมากที่สุดและเล็กที่สุดในโลกสังเคราะห์แสง)

ไวรัส DNA ที่มีอยู่ในทะเลจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมไว้ในรูปแบบของดีเอ็นเอแบบคู่ (เช่นทุกรูปแบบของเซลล์) แต่ในหมู่พวกเขาพบว่ามีรูปแบบเดี่ยว (เส้นใยดีเอ็นเอสายเดี่ยว) ที่เกี่ยวข้องกับครอบครัว Microviridae. จนถึงตอนนี้ยังไม่มีไวรัสดีเอ็นเอแบบเดียวที่พบในน้ำทะเล

ถึงแม้ว่าไวรัสทางทะเลจำนวนมากจะมีการแพร่ระบาดอย่างกว้างขวาง (พบในตัวอย่างเกือบทั้งหมดจากทั้ง 4 พื้นที่) ภูมิภาคต่างๆก็ยังต่างกันอย่างมากในบรรดาเชื้อไวรัส เห็นได้ชัดว่าชีวภูมิศาสตร์ของไวรัสมีลักษณะคล้ายคลึงกับชีวภูมิศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตในเซลล์ ตัวอย่างเช่นสำหรับไวรัสมันจะกลายเป็นธรรมกฎทั่วไปทางชีวภาพตามที่มากขึ้นระยะห่างระหว่างสองภูมิภาคที่ต่ำกว่าความคล้ายคลึงกัน faunistic ของพวกเขาโดยเฉลี่ยกฎของ "ความลาดชันของความหลากหลายทางลาด" ได้รับการยืนยันด้วยเช่นกัน: ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร, จำนวนพันธุ์ในชุมชนจะสูงขึ้น แน่นอนว่านี่เป็นเพราะไวรัสบางชนิดถูกกักขังอยู่ในแบคทีเรียเจ้าบ้านบางตัวเท่านั้น

อย่างไรก็ตามชุมชนไวรัสที่มีความหลากหลายมากที่สุด (129,000 ยีนที่แตกต่างกันของไวรัส) ไม่พบบริเวณใกล้เคียงกับเส้นศูนย์สูตร (อ่าวเม็กซิโก) แต่อยู่นอกชายฝั่งของรัฐบริติชโคลัมเบีย นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามีกระแสน้ำในทะเลขึ้น (upwelling) ยกให้สารอาหารพื้นผิวจากส่วนลึกของมหาสมุทร ในพื้นที่ดังกล่าวมักมีการจลาจลในชีวิตที่ไม่ธรรมดา ไวรัสที่มีความซับซ้อนน้อยที่สุด (532 genotypes) เป็นลักษณะของมหาสมุทรอาร์คติก ตามที่นักวิทยาศาสตร์ควรมีอย่างน้อยหลายแสนตัว ความหนาแน่นของประชากรไวรัสในชั้นผิวของมหาสมุทรดูเหมือนจะวัดได้ในอนุภาคไวรัสนับร้อยล้านลิตรต่อลิตรน้ำ

การย้ายจากแบคทีเรียไปเป็นแบคทีเรียมักใช้แบคทีเรียกับแบคทีเรียเป็นตัวของแบคทีเรียและทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนยีนได้ในแนวนอนรวมถึงแบคทีเรียประเภทต่างๆแบคทีเรีย: ตัวอย่างเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคและไม่เป็นอันตรายบางชนิดแตกต่างจากที่อื่นโดยเฉพาะโดย phages ที่ใส่เข้าไปในจีโนมของพวกมัน (phages ที่ใส่เข้าไปในจีโนมของแบคทีเรียและกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของมัน) เรียกว่า "prophages" ) โดยการมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการและลักษณะทางสิ่งแวดล้อมของแบคทีเรียทางทะเล phages สามารถมีบทบาทสำคัญในการหมุนเวียนของสสารพลังงานและยีนได้ทั่วโลก

ควรสังเกตว่าการวิเคราะห์ได้รับผลกระทบเพียงกลุ่มเดียวของไวรัสคือไวรัสที่ประกอบด้วย DNA วิธีการที่ผู้เขียนใช้ไม่อนุญาตให้แยกไวรัส RNA ออกจากน้ำทะเล เป็นที่รู้กันว่าพวกมันยังมีอยู่ในทะเล แต่ยังไม่ทราบตัวเลขและความหลากหลายของพวกเขา

ที่มา: Florent E. Angly et al. ความรุนแรงทางทะเลของมหาสมุทรสี่ภูมิภาค // ชีววิทยา PLoS. 2006. เล่ม 4 ฉบับที่ 11. p. e368

เกี่ยวกับการศึกษาที่ดำเนินการโดยใช้การวิเคราะห์เมตาจิโอมิคโปรดดูที่:
1) จุลินทรีย์ในลำไส้จะเปลี่ยนคนเป็น "superorganism", "Elements", 09.06.2006
2) เชื้อแบคทีเรียที่เป็นพาหะชีวภาพแทนหนอนทะเลที่มีอวัยวะย่อยอาหารและอุจจาระ, Elements, September 19, 2006

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: