"Schwarze Raucher" Viren stehlen Gene von ihren Kumpels

Tiefsee Viren können entführen die Gene sie dann verwenden, um Super-Laden Bakterien in einer Bemühung, mehr Viren zu generieren, sagen Forscher.

Diese Gene offenbar ihren Ursprung von den Bakterien selbst, was darauf hindeutet die Viren können Gene aus der Mikroben stehlen und potenziell leiten sie herum, helfen Laufwerk Evolution in den Abgrund Wissenschaftler hinzugefügt.

Obwohl die Tiefsee nie das Licht der Welt erblickt, Heimat Meeresboden Thermalquellen bekannt als Hydrothermalquellen mehr als eine Meile unterhalb der Meeresoberfläche kann blühende Ökosysteme, darunter riesige Röhrenwürmer 6 Fuß (2 Meter) hoch. [Fotos: Bizarre Leben am Tiefsee Öffnungen gefunden]

Erfahren Sie mehr über die geheimnisvolle Natur des Lebens in der Tiefsee bereitgestellt Forscher ein unbemanntes u-Boot im westlichen Pazifischen Ozean und dem Golf von Kalifornien. Der Sub gesammelten Proben von Meerwasser in einer Tiefe von mehr als 6.000 Fuß (1.830 m) in der Nähe von sechs "black Smoker," chimneylike Strukturen, bilden in der Nähe von hydrothermalen Quellen und emittieren Federn schwarz, mineralreiche Meerwasser bei Temperaturen über 500 Grad Fahrenheit (260 Grad Celsius).

Die Wissenschaftler analysierten DNA-Schnipsel in diesen Proben nahezu vollständigen Genome von Mikroben aus dieser hydrothermalen Quellen zu rekonstruieren. Die Ermittler fanden neben einem marinen Bakterium bekannt als SUP05, die von Schwefel in hydrothermale Federn lebt, 18 Bakteriophagen oder Viren, die Bakterien infizieren.

Wie erwartet, die genetischen Daten vorgeschlagen, die Viren preyed auf SUP05, besitzen Gene, die ihnen helfen würden, das Bakterium dringen. Viren sind die am häufigsten vorkommende biologische Einheiten in den Ozeanen und oft marine Mikroben zu töten.

Überraschend, die Wissenschaftler herausgefunden, dass 15 der 18 viraler Genome besessen Gene Bakterien verwenden, um Schwefel oxidieren eng verwandt, Tiefsee – das heißt, Energie aus dem Element zu extrahieren.

"Wir waren nicht erwarten oder auf der Suche nach diesen Genen in Viren,", sagte Studienautor Gregory Dick, ein Geomikrobiologin an Universität von Michigan in Ann Arbor. "Wir waren auf der Suche nach ihnen in Bakterien, und wir fanden sie es, aber wir werden auch in Viren gefunden."

"Es war aufregend zu finden, dass diese Gene in vielen verschiedenen Proben und geografischen Standorten so konsequent in Viren vorhanden waren," sagte Dick. "Wir fanden sie in vier verschiedenen Familien von Viren, über fünf verschiedene Öffnungen in der Lau-Becken im westlichen Pazifischen Ozean und an einem Standort in den Golf von Kalifornien. Dies deutet darauf hin, dass Viren häufig Gene für die Oxidation von Schwefel tragen."

Die Viren direkt verwenden Sie nicht den Schwefel für Energie auf eigene Faust – das heißt, sie nicht "Essen" den Schwefel. Vielmehr empfehlen die Forscher die Viren die entführten Gene zu stimulieren Bakterien, die sie infizieren, um irgendwelche Globuli von Schwefel, die die Bakterien gespeichert haben, Freisetzung von Energie verbrauchen die Viren dann zu verwenden, zu vervielfältigen und zu verbreiten.

Ähnliche Interaktionen zwischen Viren und Mikroben haben in dem flachen Meer gesehen. Viren, die Beute auf photosynthetischen Bakterien, die Sonnenlicht in Energie umwandeln kann, können die Photosynthese-Gene von ihren Opfern Erben. Diese neuen Erkenntnisse markieren Sie das erste Mal, dass eine solche Beziehung in einem chemosynthetische System, einer gesehen wurde in denen die Mikroben ausschließlich auf Chemikalien, anstatt Sonnenschein, als ihre Energiequelle verlassen.

Die Forscher empfehlen die Viren irgendwie auf Gene von Bakterien in der Vergangenheit bei alten Infektionen übersichtlichen. Sie stellen fest, dass die Viren auch als Fahrzeuge zu mischen diese Gene auf andere Bakterien dienen können.

"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Viren eine potenziell wichtige Agent der Evolution durch die Übertragung von Schwefel Oxidation Gene zwischen verschiedenen bakteriellen Zellen, einen Prozess namens horizontaler Gentransfer," sagte Dick Live Science.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert heute (1. Mai) in der Fachzeitschrift Science online.

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