کشف ۲۳۰ ویروس غولپیکر در اقیانوسها دستکاری فتوسنتز و تهدید برای اکوسیستمهای دریایی, تیمی از محققان مدرسه علوم دریایی، جوی و زمینشناسی روزناستیل با بهرهگیری از ابررایانههای قدرتمند و ابزاری نوین به نام BEREN، توانستهاند ۲۳۰ ویروس غولپیکر تازه را در دادههای متاژنومی اقیانوسها شناسایی کنند. این یافتی که در نشریه منتشر شده، دیدگاه علمدانان را درباره تنوع ویروسهای دریایی و تأثیر آنها بر چرخههای زیستی دگرگون ساخته است.
ویروسهای غولپیکر و نقش حیاتی در زنجیره غذایی اقیانوس ویروسهای غولپیکر جاندارانی هستند که با عفونت کردن آغازیان — شامل جلبکها، آمیبها و تاژکداران — سرنوشت اکوسیستمهای دریایی را در کنترل دارند.
ای DNAدار بزرگ، عامل اصلی مرگ و میر فیتوپلانگتونها بوده و در بروز شکوفاییهای جلبکی زیانبار نقش مستقیمی ایفا میکنند.
ابزار BEREN کلید گشودن مخزن ژنتیکی پنهان تا پیش از این، محدودیتهای بیوانفورماتیکی مانع از شناسایی جامع این ویروسها میشد. تیم پژوهشی با توسعه BEREN (ابزار بیوانفورماتیکی برای بازیابی ویروسهای یوکاریوتی از متاژنومهای محیطی)، توانست ژنومهای ویروسهای غولپیکر را از میان میلیاردها باز توالییابی DNA استخراج، آناتیشن کرده و با ژنومهای شناختهشده مقایسه نماید.
سها مهمترین کشف این مطالعه، شناسایی ۵۳۰ پروتئین عملکردی نوین در ژنومهای بازیابیشده است که ۹ مورد از آنها مستقیماً در فرایند فتوسنتز نقش دارند.
آخرین مطالب
این یعنی ویروسهای غولپیکر قادرند در طول عفونت، متابولیسم کربن و دستگاه فتوسنتزی میزبان (جلبک) را دستکاری کنند.
بنجامین مینچ، نویسنده اصلی مقاله، توضیح میدهد این ژنها که سنتیاً تنها در ارگانیسمهای سلولی دیده میشدند، اکنون در ویروسها یافت شدهاند و نشان میدهند ویروسها بر زیستزمینشیمی اقیانوس تأثیر عمیقی دارند. کاربردهای پیشبینی و مدیریت شکوفاییهای جلبکی محمد منیرالزمان، استادیار زیستشناسی دریایی و از نویسندگان پژوهش، تأکید میکند که درک تعامل ویروس-میزبان امکان پیشبینی و مدیریت شکوفاییهای جلبکی سمی را در سواحل فلوریدا و سایر نقاط جهان فراهم میآورد.
علاوه بر این، آنزیمهای نوظهور شناساییشده در ژنوم این ویروسها، پتانسیل کاربردهای زیستفناورانه نوینی را در آینده به همراه دارند. آینده پایش زیستمحیطی با ابزارهای هوشمند این چارچوب محاسباتی نوین، نه تنها شکاف دانش در تنوع ویروسهای دریایی را پر کرده، بلکه بستر را برای پایش دقیقتر آلودگیها و عوامل بیماریزا در آبراهها مهیا ساخته است.
کد منبع برنامه BEREN به صورت عمومی در گیتلب در دسترس قرار گرفته تا محققان دیگر بتوانند از آن در مطالعات متاژنومیک خود بهره ببرند.
