Ecogenómica y posibles impactos biogeoquímicos de los virus oceánicos abundantes en todo el mundo

Área de la Ciencia:

• Microbiología marina
• Virología
• Biogeoquímica

Sus antecedentes:

• Los microbios del océano impulsan los ciclos biogeoquímicos globales, pero los virus influyen significativamente en estos procesos.
• La diversidad viral en el océano se entiende mal debido a los desafíos de muestreo y cultivo, con menos del 1% de los virus conocidos.
• Los virus juegan un papel crítico en la composición de la comunidad microbiana, el metabolismo y la evolución.

Objetivo del estudio:

• Reunir y analizar genomas virales de muestras de la superficie y del océano profundo para crear un mapa global de virus abundantes.
• Para caracterizar poblaciones virales, grupos virales y genes metabólicos auxiliares codificados por el virus.
• Investigar el papel de los virus en la manipulación de los ciclos biogeoquímicos, específicamente el ciclo del azufre y el nitrógeno.

Principales métodos:

• Ensamblaje de genomas virales completos y grandes fragmentos genómicos de las expediciones Tara Oceans y Malaspina.
• Análisis del conjunto de datos del "viroma global del océano" para identificar poblaciones y agrupaciones virales.
• Enlace computacional de grupos virales a huéspedes microbianos y identificación de genes metabólicos auxiliares codificados por el virus.

Principales resultados:

• Se identificaron 15.222 poblaciones virales epipelágicas y mesopelagicas, que comprenden 867 grupos virales, triplicando las poblaciones virales oceánicas conocidas.
• Los grupos virales abundantes representaron casi la mitad de todas las poblaciones virales, con dos tercios representando virus recientemente descritos.
• Se identificaron 243 genes metabólicos auxiliares codificados por virus, incluidos nuevos genes involucrados en el ciclo de azufre y nitrógeno.

Conclusiones:

• Este estudio proporciona un catálogo completo de genomas virales oceánicos, ampliando significativamente nuestro conocimiento de la diversidad viral.
• Los virus abundantes influyen directamente en los ciclos biogeoquímicos clave (azufre y nitrógeno) al codificar genes metabólicos auxiliares.
• Los hallazgos requieren la integración de los virus como actores clave en los modelos de ecosistemas marinos para el ciclo de nutrientes y las redes tróficas.