石溪大学的科学家领导的一个国际研究小组，通过解开一种可能作为许多病毒宿主的海洋原生生物的整个基因组，为未来对海洋原生生物基因组的研究奠定了基础。海洋微生物动力学和宿主生物及其病毒之间的进化相互作用——这项工作可能为更好地了解海洋病毒的“无形”世界打开大门，并为全球海洋的生态和健康提供了一把钥匙。
这项研究早期发表在《当代生物学》网络版上。
海洋的食物网为人类提供了必不可少的食物来源，也为从北极熊到企鹅的海洋生物提供了神奇的食物。这个生命的源泉主要是由微生物支持的，包括广泛存在的病毒。通过DNA研究和其他形式的调查来更多地了解这些病毒，对科学家了解海洋至关重要。新的病毒群仍在不断被发现，比如今年早些时候《自然》杂志的一篇论文中提到的最近发现的“病毒”。
病毒是一种大型DNA病毒，与病毒多样性的两个主要领域共享基因。它们被认为在阳光充足的海洋中无处不在，对生物多样性很重要，对人类或水生生物不太可能有害。这一发现有助于科学家更好地了解海洋表面浮游生物的多样性，这些病毒在生态系统中的重要性，并告知病毒的历史。
《当代生物学》的研究为解开海洋病毒之谜提供了更多线索。
共同主要作者Jackie Collier博士，大气科学学院(SoMAS)海洋学院副教授，Joshua Rest博士，生态与进化系副教授，与Dalhousie大学和联合基因组研究所的同事一起，发现了海洋原生生物Aurantiochytrium limacinum的基因组结构。这些发现不仅揭示了其染色体的独特特征，而且揭示了病毒难以捉摸的宿主。
迷宫菌是金赭曲霉属的一类，它的特殊特性和生物技术潜力(如生产必需的omega-3脂肪酸和类胡萝卜素)吸引了研究人员。利用先进的测序技术，该团队能够完整地组装Aurantiochytrium的基因组。
他们发现了两个与病毒非常相似的基因组元素。一个元素是高拷贝的圆形结构，而另一个元素则整合在染色体的末端。这两种状态让人想起疱疹病毒，疱疹病毒因其在人类和其他动物宿主中维持潜伏感染的能力而臭名昭著:一些与癌症相关的疱疹病毒通过整合到宿主基因组中来维持潜伏感染，而其他疱疹病毒(如水痘)则以独立发作的形式维持潜伏感染。
这项研究还深入研究了Aurantiochytrium的基因组结构。研究小组发现，它在染色体末端具有独特的结构——核糖体RNA基因和亚端粒区域的长重复序列的意想不到的组织。这些序列的显著布局可能在染色体末端维持中起关键作用，并且正是在这样一个区域中，一个病毒样基因组被整合。
科利尔说:“因为病毒是利用环境序列数据发现的，所以它们在没有已知宿主的情况下被识别出来。”“我们的数据显示，a . limacinum可能是病毒的天然宿主，一个宿主被多种不同的病毒感染。”
通过完成原生生物的整个基因组，研究人员确定了病毒的第一个已知宿主，他们的观察表明，宿主-病毒基因组相互作用是动态的。
Rest补充说:“在染色体一端发现的病毒序列为这些元素的进化祖先提供了有趣的见解。”“这一发现也与越来越多的证据表明，病毒对海洋生态系统有重大影响。”
