Вирусы не относятся к живым организмам — это инфекционные агенты, которые могут воспроизводиться только внутри живых клеток других организмов. Сегодня описаны многие виды вирусов, способные поражать животных, растения, бактерии и археи. Вирусы, избирательно поражающие только бактериальные клетки, называют бактериофагами. Они заметно влияют на эволюцию бактерий и регуляцию численности микробных сообществ. Бактериофаги — самые древние и многочисленные представители семейства вирусов, и их общее число на Земле сравнимо с численностью всех бактерий. Особенно много бактериофагов обитает в водной среде.
Большинство бактериофагов, которые ранее исследовали ученые, имели одно характерное для всех строение. Они состояли из головки, содержащей генетический материал вируса, и «хвоста», который обычно длиннее диаметра головки в 2−4 раза и который используется для заражения бактерии.
Теперь ученые обнаружили новый вирус, не имевший такого «хвоста». Они исследовали бактерии Vibrionaceae, собранные в образцах воды из залива Массачусетса. Среди нескольких видов вирусов, инфицировавших эти бактерии, ученые обнаружили восемнадцать вирусов, которые были ранее неизвестны науке. Их отнесли к новому семейству небольших духцепочечных ДНК-вирусов. Новый вирус получил название Autolykiviridae — в честь Автолика, героя греческой мифологии, известного тем, что его трудно было поймать.
Изучение вируса показало, что он не имеет характерного для других бактериофагов «хвоста», а его геном очень короткий, всего около 10 000 пар нуклеотидов, тогда как у других бактериофагов — 40 000—50 000 пар. Кроме этого, выяснилось, что Autolykiviridae убивали гораздо больше бактерий Vibrionaceae, чем другие «хвостовые» вирусы: составляя всего 10% от общего количества, Autolykiviridae уничтожали в эксперименте 40% всех бактерий.
Из-за того что этот новый вирус ранее ускользал от внимания ученых, исследователи предположили, что он может быть очень широко распространен, и не только в океанских глубинах. Последовательности ДНК, схожие со строением вируса, ученые уже выделили из микробиома кишечника человека. И теперь, по их словам, остается выяснить, как этот вирус взаимодействует с организмом хозяина.
«Мы пока не знаем, как они влияют на микробные сообщества в кишечнике и насколько они важны для здоровья. Исследование разнообразия нехарактерных бактериальных ДНК-вирусов в других экологических системах является следующим важным шагом. Нам также необходимо выявить молекулярную основу отличительных взаимодействий Autolykiviridae со своими хозяевами», — пишут ученые.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Также недавно биологи обнаружили вирус с настолько большим геномом, что его почти можно назвать живым.