Viruses affect functions in the marine ecosystem

environmentmarine lifeoceanmarine ecosystemviruses
Scientists take water samples to test for unicellular predators, photo: © Marie Cuvelier

Scientists are showing a new picture of the role of viruses in the sea Viruses are known primarily as pathogens of diseases. Scientists of the GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel are now showing in cooperation with other German and international partners how viruses also influence the ecology of unicellular marine predators. This sheds new light on the role of viruses in ocean ecosystems. The oceans not only harbour large predators such as sharks. Also in the realm of microorganisms, some species feed on other living things. Collar flagellates, called in the jargon Choanoflagellaten, belong to these unicellular robbers. They are widespread in the sea and eat bacteria and small algae. Choanoflagellates are considered to be the closest living unicellular animal relatives and may become multicellular. For this reason, they are intensively researched to understand how multicellular organisms - including humans - have emerged. Under the direction of Professor Alexandra Z. Worden (GEOMAR / Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI, USA), a team of scientists has now gained initial insights into the interaction of choanoflagellates and viruses. In a multi-year effort, the team succeeded in detecting the genome of a giant virus in the unicellular predators. The genome of the viruses had a size and a gene number comparable to the smaller bacteria. Even more surprising, however, were the many functions that the genome encodes. The study has now been published in the international journal Proceedings of the National Academy of Sciences USA. For the study, the scientists used high-tech instruments at sea time and again to record all predatory protozoa in the water using a laser-based visualization system. Then they separated these cells individually from other microbes. "Each individual wild-type predator cell was subsequently sequenced. A sample from the Pacific Ocean was dominated by an uncultured species of choanoflagellate, "explains Professor Worden. In these cells Dr. David Needham, first author of the study, the genome sequence of a giant virus. He was able to show that the virus encodes genes for microbial rhodopsin proteins and associated pigments. This composition of genes has never been proven in viruses. Other types of rhodopsin proteins are responsible for the perception of light as pigments in the eyes of many animals. In parallel with genome studies, evolutionary biology, and the spread of the virus, teams at the University of Tokyo, the RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, and other Japanese institutions analyzed the crystal structure of the protein and showed that it functions as a light-driven proton pump. "The work proves that the choanoflagellates, which otherwise feed predatorically on other organisms, also use sunlight as an energy source if they are infected with the virus," emphasizes Professor Worden. The researchers also expanded their knowledge of the distribution of these genes in giant viruses in the oceans - and showed that the rhodopsin proteins in eukaryotic cells probably have many specialized roles. Not yet clarified is the exact role of the virus in the host cell. "Is it for the energy transfer? Or a new light sensor that may promote motility or other behaviours?", Professor Worden sums up these important questions. More Information: https://www.geomar.de.

Preparing to collect water samples during dusk, photo: © Alexandra Z. Worden

Αυτό το άρθρο μεταφράστηκε αυτόματα και ενδέχεται να περιέχει μικρές ανακρίβειες. Σε περίπτωση αμφιβολίας, ανατρέξτε στην πρωτότυπη αγγλική έκδοση.

περισσότερα

iStock-RomoloTavani
Diving Grand Cayman: Your Ultimate Guide to a Classic Caribbean Destination
AI KB

Καταδύσεις στο Γκραντ Κέιμαν: Ο απόλυτος οδηγός σας για έναν κλασικό προορισμό της Καραϊβικής

Καταδύσεις στο Γκραντ Κέιμαν; Ανακαλύψτε τα κρυστάλλινα νερά, τις καταδύσεις σε τοίχους, το ναυάγιο του Kittiwake, το Stingray City, τις καταδύσεις από την ακτή, τη θαλάσσια πανίδα, την εκπαίδευση της SSI και συμβουλές για το ταξίδι.

Σήμερα
SSI_wei_shang-min
Mermaid Professional: Tools to Build a Mermaid Career
AI KB

Επαγγελματίας γοργόνα: Εργαλεία για την ανάπτυξη μιας καριέρας ως γοργόνα

Θέλετε να γίνετε επαγγελματίας γοργόνα; Εξερευνήστε την εκπαίδευση, τον εξοπλισμό, τη φυσική κατάσταση, συμβουλές για το χαρτοφυλάκιό σας και πόρους της SSI για να χτίσετε μια ασφαλή καριέρα ως γοργόνα.

2 ημέρες πριν
mares
How Deep Can Scuba Divers Go? Scuba Diving Depth Limits Explained
AI KB

Πόσο βαθιά μπορούν να καταδυθούν οι καταδύτες; Επεξήγηση των ορίων βάθους στην κατάδυση με αναπνευστήρα

Αναρωτιέστε πόσο βαθιά μπορούν να καταδυθούν οι καταδύτες; Μάθετε τα όρια βάθους στην κατάδυση, το βάθος στην ψυχαγωγική κατάδυση, τα όρια βάθους για αρχάριους και πότε ξεκινά η τεχνική κατάδυση.

4 ημέρες πριν
Shutterstock-Andrea_Izzotti
How to Become a Mermaid: Training and Certification
AI KB

Πώς να γίνετε γοργόνα: Εκπαίδευση και Πιστοποίηση

Αναρωτιέστε πώς να γίνετε γοργόνα; Μάθετε πώς η εκπαίδευση SSI Mermaid αναπτύσσει τις δεξιότητες κολύμβησης με ουρά, τον έλεγχο της αναπνοής, την ασφάλεια και την πιστοποίηση γοργόνας.

6 ημέρες πριν
predrag-vuckovic
Medical Evacuation Insurance for Remote Diving Trips
AI KB

Ασφάλιση ιατρικής διακομιδής για απομακρυσμένα Dive Trips

Σχεδιάζετε απομακρυσμένα καταδυτικά ταξίδια; Μάθετε γιατί η ασφάλιση ιατρικής διακομιδής είναι σημαντική για τους καταδύτες, από τη νόσο αποσυμπίεσης έως την υποστήριξη διακομιδής.

8 ημέρες πριν