- Источник:
- biorxiv.org
Биологи из Массачусетского университета (США) и Института медицинских исследований Макса Планка (Германия) обнаружили в почве Гарвардского леса мир больших и причудливых форм вирусов. На этот раз ученые их не «разобрали» на геномы, а сфотографировали под электронным микроскопом — так как эти довольно крупные паразиты оказались непохожими на все, что приходилось видеть раньше. В исследования на научном сервере bioRxiv опубликованы снимки удивительных существ.
О существовании гигантских вирусов ученым известно давно. Они могут достигать размеров некоторых бактерий. Эту группу можно даже рассмотреть под световым микроскопом, однако информации об их структурах очень мало — до сих пор были описаны лишь несколько представителей.
Предыдущие исследования изучали их выделенные из окружающих сред геномы, в частности гигантские вирусы обнаруживали в воде, среди водорослей. Позже другая команда секвенировала ДНК вирусов, так же найденных в почвах Гарвардского леса в штате Массачусетс. Тогда исследование показало, что в грунтах содержится многообразие новых вирусов.
В новом исследовании авторы сосредоточились на морфологии вирусов, чтобы увидеть воочию это разнообразие. Полученные данные подтвердили, что эти вирусы имеют самые разные неизвестные ранее формы и гораздо более экологически разнообразны, чем считали ранее.
Электронная микроскопия позволила увидеть то, что другие только секвенировали: несколько сотен граммов лесной почвы содержат большее разнообразие, чем все до сих пор изолированные гигантские вирусы вместе взятые. Модификации этих крупных икосаэдрических структур и различные придатки ранее не были описаны: это трубчатые выступы, волокна разной длины и толщины, внутренние каналы, уникальные вершины и хвосты.
Диаметр икосаэдрических капсидов мог достигать 635 нанометров, что гораздо больше обычных вирусов. Например, заражающие человека вирионы гриппа - диаметром всего около 100-120 нм.
Команда дала названия сфотографированным вирусам соответственно их странным формам: один с трубчатыми придатками, функция которых пока неизвестна, напомнил ученым «Горгону», другой морфотип действительно очень похож на «Черепаху» сверху – выглядит, как панцирь, с 4 лапами, головой и хвостиком. Морфотип «Стрижка» - это овал с ассиметричными волокнами длиной 18 нм, покрывающими 15%, которые напоминают короткий ежик волос на макушке в стиле стрижки «бокс», пятиконечная «Рождественская звезда», «Флакон», у которого есть выступ в форме бутылочного горлышка и другие.
Странные формы и структуры гигантских вирусов говорят о том, что вирусологам еще многое неизвестно о том, как они функционируют: как взаимодействуют с клетками-хозяевами, какую роль играют в экосистемах, есть ли такие же вирусы в других местах, помимо почв.
Авторы также отметили, что открытие тем более поразительно, что они получили лишь малую долю вирусного разнообразия из данных образцов — большинство вирусных частиц были удалены во время процедур фильтрации, так как имеют свойство прилипать к органическим и минеральным частицам почвы. Те, что остались, очевидно были в изобилии в этом месте. И можно будет найти еще больше форм, если по-другому обрабатывать образцы. Открытие, говорят эксперты, ставит под сомнение все современное понимание виросферы.
