海洋病毒学家在令人难以置信的深邃黑暗的马里亚纳海沟中发现了一种新型病毒,它位于海洋表面以下超过29,000英尺处。据9月20日发表在《Microbiology Spectrum》杂志上的一项研究称,该病毒是迄今为止发现的已知最深的、被分离出的噬菌体——即感染并复制细菌的病毒。
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位于太平洋西部近关岛的这个巨大海沟,其最深处超过36,000英尺,属于哈迪斯带。哈迪斯带以希腊神话中的冥界之神哈迪斯命名,因其深邃的海沟和巨大的压力而得名。哈迪斯带海沟底部碳的积累甚至可能有助于调节地球的气候和碳循环。即使在巨大的压力、极端的寒冷和黑暗中,生命依然能找到生存之道。科学家们在那里发现了鱼类、虾和大量微生物。这些生命包括用来控制它们的“调节者”。
“ wherever there’s life, you can bet there are regulators at work. Viruses, in this case,”研究合著者、中国海洋大学的海洋病毒学家王敏在一份声明中表示。
这种新的噬菌体通过感染杆菌门(Halomonas)中的细菌来发挥作用,这些细菌常见于深海沉积物以及海底释放热水的喷泉状开口——即热液喷口。
在他们的研究中,王敏和国际研究人员团队描述了新病毒 vB_HmeY_H4907。该病毒是从约5.5英里或超过29,000英尺深的沉积物中提取的,被归类为噬菌体。噬菌体也称为phage,它们感染并复制细菌,被认为是地球上数量最多的生命形式。
“据我们所知,这是全球海洋中已知的最深的噬菌体,”王敏说。
根据王敏的说法,对病毒基因物质的分析表明,一个先前未知的病毒家族生活在深海中,并提供了对深海噬菌体的进化、遗传多样性、基因组特征以及它们如何与宿主相互作用的一些新见解。
此前,该团队曾使用宏基因组学分析研究感染海洋螺旋菌目(Oceanospirallales)细菌的病毒。该目包括了这种新发现病毒感染的杆菌门(Halomonas)。在这项新的研究中,该团队从中国海洋大学的海洋病毒学家张玉忠分离出的细菌菌株中寻找病毒。
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对新病毒的基因组分析表明,它具有与宿主相似的结构,并且在海洋中广泛分布。它也是裂解型的,这意味着它侵入并复制其宿主,但通常不杀死细菌细胞。然后,随着细胞分裂,病毒的遗传物质会被复制并传递下去。
这项发现引发了一些新的问题,重点关注生活在像哈迪斯带海沟这样的严酷且普遍隔离的环境中的病毒的生存策略,以及它们如何与宿主共同进化。未来的研究还将旨在调查驱动深海病毒与其宿主之间相互作用的分子机制。
根据王敏的说法,在极端地区发现更多新的病毒,“将有助于拓宽我们对病毒圈的理解。极端环境为发掘新病毒提供了最佳前景。”