Las cintas de genes del fotosistema I están presentes en los genomas de virus marinos

Área de la Ciencia:

• Biología marina Biología marina.
• Virología Virología.
• La investigación de la fotosíntesis en la investigación de la fotosíntesis.

Sus antecedentes:

• Las cianobacterias marinas, como Synechococcus y Prochlorococcus, son los principales productores primarios en los océanos.
• Anteriormente se había descubierto que los cianofagos (virus que infectan a las cianobacterias) eran portadores de genes del fotosistema II (PSII).
• Se supone que los genes virales PSII mejoran la aptitud viral complementando la producción de proteínas del huésped.

Objetivo del estudio:

• Investigar la presencia y la función potencial de los genes del fotosistema I (PSI) en los genomas de los cianofagos marinos.
• Para determinar si los genes virales de PSI están organizados y potencialmente funcionales dentro del ciclo de vida viral.

Principales métodos:

• Análisis de datos metagenómicos preexistentes de la Expedición de Muestreo del Océano Global y biomas virales.
• Confirmación de la presencia de clúster de genes de PSI utilizando la superposición y la reacción en cadena larga de la polimerasa en el ADN ambiental.
• Análisis bioinformático y proyección de péptidos virales en estructuras cristalinas de cianobacterias PSI.

Principales resultados:

• Se identificaron siete genes centrales de cianobacterias PSI (psaA, B, C, D, E, K, y una fusión J/F única) en genomas de cianofago.
• Estos genes forman un grupo distinto dentro de los genomas de los cianófagos, lo que sugiere una función coordinada.
• Los genes virales identificados potencialmente codifican un complejo PSI monomérico completo y funcional.
• El análisis estructural sugiere que la IPS viral puede redirigir el flujo de electrones hacia el fotosistema.

Conclusiones:

• Los cianofagos marinos llevan genes para el fotosistema I (PSI), además de los genes PSII previamente identificados.
• La presencia de genes virales de PSI sugiere un nuevo mecanismo para que los virus manipulen la fotosíntesis del huésped.
• Este hallazgo tiene implicaciones para la comprensión de la influencia viral en la productividad marina primaria y la transferencia de energía dentro de los sistemas de virus huésped.