Naukowcy odkrywają nowe wirusy w glebie

Gleba to niedoceniony bohater naszego życia. Zapewnia pożywienie dla roślin uprawnych, aby zapewnić nam pożywienie, zapewnia odprowadzanie wody deszczowej do warstw wodonośnych i jest domem dla różnych organizmów. Na poziomie mikroskopowym gleba żyje życiem, zawierając drobnoustroje, takie jak grzyby i bakterie, które współpracują z roślinami. Pomimo tego, że jest to tak ważna część naszego życia, niewiele wiadomo o tym, co dokładnie znajduje się pod powierzchnią Ziemi.

W nowych badaniach z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) naukowcy wykorzystali bioinformatykę i głębokie sekwencjonowanie do identyfikacji Gleba Wirusy lepiej rozumieją swoją rolę na Ziemi. Większość z tych wirusów infekuje bakterie, a zatem uważa się, że odgrywają ważną rolę w utrzymywaniu populacji drobnoustrojów.

„Wirusy występują w dużej ilości w przyrodzie” — powiedziała Janet Janson, główny biolog i pracownik laboratorium PNNL. „Ponieważ jest ich tak wiele w każdej próbce gleby, identyfikacja różnych wirusów staje się wyzwaniem”.

Aby sprostać temu wyzwaniu, Jansson współpracował z naukowcem zajmującym się komputerami Ronanem Wu i naukowcem zajmującym się Ziemią oraz kierownikiem zespołu mikrobiomu Kirsten Hoffmuckle z Wydziału Nauk Biologicznych PNNL.

Wraz ze współpracownikami z Washington State University; Oregon Heath and Science University; Uniwersytet Stanowy Iowa; EMSL, Environmental Molecular Sciences Laboratory, obiekt użytkownika DOE dla Biura Nauki PNNL; Naukowcy z PNNL zebrali próbki gleby z obszarów trawiastych w Waszyngtonie, Iowa i Kansas i rozpoczęli głębokie nurkowanie w formacji gleby. Aby odkryć nieznane wcześniej wirusy glebowe, wykorzystali połączone możliwości sekwencjonowania DNA Joint Genome Institute, moc obliczeniową National Center for Scientific Computing for Energy Research oraz wieloomową ekspertyzę EMSL. Ich wyniki zostały opublikowane w mbi A Biologia komunikacji.

Różne wirusy dla różnych klimatów

Naukowcy wybrali dla nich Waszyngton, Iową i Kansas próbki glebowe Ponieważ każda lokalizacja dostaje inną ilość deszczu. Wschodni Waszyngton jest bardziej suchy w porównaniu do Iowa, podczas gdy Kansas znajduje się na rozdrożu między tymi dwoma pod względem wilgotności gleby.

„Zdecydowaliśmy się na próbkowanie miejsc o różnej wilgotności gleby, aby sprawdzić, czy ma to wpływ na rodzaje i ilość wirusów” – powiedział Wu. „Mokra gleba ma więcej bakterii, a wiele wirusów glebowych infekuje bakterie”.

Naukowcy zauważają, że niektóre wirusy są bardziej obfite w sucha gleba z mokrej gleby.

„W suchym klimacie bakterie są mniej, ale bardziej zróżnicowane w glebie” – powiedział Wu. „Względny niedobór żywicieli bakteryjnych oznacza, że ​​są one obecne w wirusZainteresowanie utrzymaniem gospodarza przy życiu”.

Naukowcy odkryli również, że w suchszych glebach wirusy częściej zawierają specjalne geny, które mogą przekazać swojemu gospodarzowi bakteryjnemu.

„Te geny mogą dać supermoce swoim bakteryjnym gospodarzom” – powiedział Jansson. „Te geny wirusów można przekazać ich gospodarzom bakteryjnym, aby pomóc im przetrwać w suchej glebie”.

Chociaż potrzeba więcej badań, aby lepiej zrozumieć rolę tych konkretnych genów wirusowych, możliwość, że mogą one być korzystne dla bakterii żyjących w glebie, jest ekscytująca. Te geny mogą być przydatne bakteria Zwiększając ich zdolność do recyklingu węgla, a tym samym poprawiając zdrowie gleby.