Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Элементы": новости науки

Подписаться Бесплатная «Золотая» новостная рассылка Подписчиков 12.995 RSS
←   Ноябрь 2006   →
 1
01.11.2006
04:29:46
15:16:53
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
08.11.2006
15:17:42
17:02:38
 9
10
11
12
13
13.11.2006
03:36:06
04:31:10
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://elementy.ru
Открыта: 09-05-2006

Автор
Редакция сайта "Элементы"

Статистика

12.995 подписчиков
-1 за неделю
←   Все выпуски   →

В океане обнаружены сотни тысяч новых видов вирусов


Публичные лекции фонда «Династия» на «Элементах»

Лауреат Нобелевской премии по физике 2004 года Дэвид Гросс. «Грядущие революции в фундаментальной физике».

Академик Владимир Игоревич Арнольд. «Сложность конечных последовательностей нулей и единиц и геометрия конечных функциональных пространств» (лекция опубликована в двух вариантах — популярном и математическом).

Дэвид Гросс: «Держу пари, что суперсимметрия будет открыта». Эксклюзивное интервью «Элементам».

В океане обнаружены сотни тысяч новых видов вирусов

10.11.2006

Точки, где были взяты пробы для вирусологического метагеномного анализа. В пря! моугольниках указаны районы — Арктика, Саргассово море (SAR), Мексиканский залив (GOM), Британская Колумбия (BBC), а также число точек и проб, даты и глубины. Рис. из обсуждаемой статьи в PLoS Biology
Точки, где были взяты пробы для вирусологического метагеномного анализа. В прямоугольниках указаны районы — Арктика, Саргассово море (SAR), Мексиканский залив (GOM), Британская Колумбия (BBC), а также число точек и проб, даты и глубины. Рис. из обсуждаемой статьи в PLoS Biology

Микробиологи и генетики из США и Канады опубликовали результаты первого широкомасштабного исследования вирусов, обитающих в океане. Работа проводилась методом метагеномного анализа — тотального выделения из проб ДНК и ее сравнения с имеющимися генетическими базами данных. Оказалось, что в океане живут сотни тысяч видов ДНК-содержащих вирусов, большинство из которых неизвестны науке. Морские вирусы могут играть важную роль в планетарном круговороте генов, вещества и энергии.

Это исследование приоткрыло дверь в новый, ранее почти не известный мир — мир морских вирусов. Всего ученые обработали 184 пробы морской воды, взятые на глубине от 0 до 3246 м в 68 точках в Саргассовом море, Мексиканском заливе, Северном Ледовитом океане и в Тихом океане у побережья Британской Колумбии.

Вирусные частицы отфильтровывались, а затем из них извлекали ДНК. Более 91% обнаруженных таким образом фрагментов вирусной ДНК принадлежат неизвестным науке видам, или, говоря точнее, видам, чьи геномные последовательности до сих пор отсутствовали в базах данных. Практически все эти вирусы являются ДНК-содержащими бактериофагами, то есть паразитами бактерий. Например, в пробе из Саргассова моря среди «известных» вирусов преобладали фаги, паразитирующие в цианобактерии (синезеленой водоросли) Prochlorococcus (эта цианобактерия является одновременно и самым многочисленным, и самым маленьким фотосинтезирующим организмом на свете).

Большинство морских ДНК-содержащих вирусов хранят свою наследственную информацию в виде двойных цепей ДНК (как и все клеточные формы жизни), однако среди них обнаружились и одноцепочечные формы (single strand DNA phages), относящиеся к семейству Microviridae. До сих пор одноцепочечных ДНК-вирусов в морской воде не находили.

Хотя многие морские вирусы имеют очень широкое распространение (они были обнаружены в большинстве проб из всех четырех районов), регионы тем не менее сильно различаются по своей вирусной «фауне». По-видимому, вирусная биогеография в самых общих чертах сходна с биогеографией клеточных организмов. Например, для вирусов оказалось вполне справедливым общее биогеографическое правило, согласно которому чем больше расстояние между двумя районами, тем в среднем ниже их фаунистическое сходство. Подтвердилось и правило «широтного градиента разнообразия»: чем ближе к экватору, тем выше число видов в сообществе. Конечно, это во многом обусловлено тем, что определенные вирусы приурочены к определенным хозяевам-бактериям.

Впрочем, самое разнообразное вирусное сообщество (129 000 различающихся вирусных генотипов) было обнаружено не в самом близком к экватору районе (Мексиканский залив), а у побережья Британской Колумбии. Это объясняется тем, что здесь имеется восходящее морское течение (апвеллинг), поднимающее на поверхность биогенные элементы из глубин океана. В таких районах всегда наблюдается необыкновенное буйство жизни. Наименее разнообразный комплекс вирусов (532 генотипа) характерен для Северного Ледовитого океана. Общее число видов вирусов в Мировом океане, по оценкам ученых, должно составлять не менее нескольких сот тысяч. Плотность вирусного населения в поверхностных слоях океана, по-видимому, измеряется сотнями миллионов вирусных частиц на литр воды.

Переходя от бактерии к бактерии, фаги часто «прихватывают» с собой фрагменты бактериального генома и тем самым способствуют горизонтальному обмену генами, в том числе между разными видами бактерий. Фаги способны также сильно менять биологию своих хозяев — бактерий: например, некоторые патогенные и безвредные штаммы бактерий отличаются друг от друга только фагами, встроившимися в их геном (фагов, встроившихся в геном бактерии и временно ставших как бы его составной частью, называют «профагами»). Влияя на эволюцию и экологические характеристики морских бактерий, фаги могут играть важную роль в глобальном круговороте вещества, энергии и генов.

Необходимо отметить, что проведенный анализ затронул только одну большую группу вирусов, а именно ДНК-содержащих вирусов. Примененные авторами методы не позволяли им выделить из морской воды также и РНК-содержащих вирусов. Известно, что они тоже есть в море, однако их численность и разнообразие до сих пор не оценены.

Источник: Florent E. Angly et al. The Marine Viromes of Four Oceanic Regions // PLoS Biology. 2006. Volume 4. Issue 11. P. e368.

Об исследованиях, проведенных при помощи метагеномного анализа, см. также:
1) Кишечная микрофлора превращает человека в «сверхорганизм», «Элементы», 09.06.2006.
2) Бактерии-симбионты заменили морскому червю органы пищеварения и выделения, «Элементы», 19.09.2006.

Александр Марков

Эта новость на «Элементах»
 

Предыдущие новости

09.11 Распутство матерей идет на пользу потомству

Австралийские биологи показали, что полиандрия (скрещивание самки со многими самцами) резко повышает жизнеспособность потомства у сумчатых мышей. Этот эффект объясняется тем, что в половых путях самки происходит отбор сперматозоидов: сперматозоиды с «лучшими» генами имеют больше шансов оплодотворить яйцеклетку.

09.11 Пламя может сложиться в гармошку под действием собственного эха

Горение газовой смеси в закрытых трубах порождает эхо, которое приводит к полной перестройке фронта пламени. Детали этого явления впервые были воспроизведены при численном моделировании.

08.11 Альтруизм общественных насекомых поддерживается полицейскими методами

Энтомологи из берлинского Института передовых исследований показали, что альтруистическое поведение у пчел и ос является не добровольным, а вынужденным. Рабочие особи воздерживаются от откладывания своих яиц не потому, что им выгоднее заботиться о потомстве царицы, чем о собственном, а потому, что их яйца уничтожаются товарищами по гнезду.

07.11 Как стареют растения

У растений, по всей видимости, нет единого общего механизма старения. Разные растения стареют не только с разной скоростью, но и в силу разных причин. Известны и случаи «нестареющих растений». В ходе эволюции неоднократно происходили переходы от долгоживущих форм к короткоживущим.

03.11 Почему колонии жгутиконосцев симметричны?

Ученые из Геологического института Кольского научного центра пришли к выводу, что колонии зеленого жгутиконосца пандорины растут в соответствии с принципом, сформулированным Пьером Кюри для роста кристаллов. Применительно к живому организму это означает, что если среда совершенно симметрична, то и организм примет самую симметричную форму из всех возможных.

03.11 Термоядерный синтез элементов в звездах можно изучать в настольном эксперименте

Вычисления израильских физиков доказывают, что термоядерные реакции синтеза химических элементов в звездах можно изучать в сравнительно простом и дешевом настольном эксперименте.

01.11 Как правильно выбрать партнера (полезные советы для девушек)

С эволюционной точки зрения, наиболее важными признаками полового партнера являются его здоровье, которое определяется качеством его генов, и его готовность к заботе о потомстве. Но как это оценить заранее? Недавние работы убедительно показывают, что девушки способны рассчитать эти признаки, глядя всего несколько секунд на фотографию лица мужчины.

31.10 Звучание электронного луча поможет детектировать нейтрино

Российские физики из ВНИИФТРИ, НИИЯФ МГУ и ИТЭФ изучили акустические эффекты при вхождении сгустка электронов в вещество. Интерес к ним связан с возможностью акустического детектирования космических нейтрино сверхвысоких энергий.

31.10 У фитопланктона соотношение размера и численности то же, что и у млекопитающих

При изучении проб морского фитопланктона выяснилось, что чем больше размер клеток того или иного вида водорослей, тем ниже их численность. Причем это снижение численности пропорционально массе клетки в степени –0,75 — такое же соотношение ранее описано для наземных млекопитающих. Значит, «правило энергетической эквивалентности» действует и для фитопланктона.
В избранное