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植根于巨人的基因组

表征少数土壤中微​​生物细胞的多样性是如此复杂,这被认为是不可能的。迄今为止,只有一小部分位于土壤中,土壤上和周围的微生物已被确定为了解其对全球碳循环和其他养分循环的贡献的努力的一部分。土壤也是无数病毒的家园,这些病毒可以感染微生物,影响它们调节这些全球周期的能力。

2018年11月19日,在自然通讯报道,美国能源部(DOE)联合基因组研究所(JGI),美国能源部科学用户设施办公室的研究人员首次在森林土壤生态系统中发现了巨型病毒基因组。 ,以及马萨诸塞大学阿默斯特分校(UMass Amherst)。顾名思义,巨型病毒的特征是不成比例的大型基因组和病毒体,它们容纳病毒的遗传物质。它们经常在原生生物和藻类中被发现,因此它们被认为对其宿主的种群动态和地球的生物地球化学循环具有显着影响。

本研究中发现的16种新型巨型病毒使巨型病毒的系统发育多样性增加了20%以上,属于不同的谱系。例如,一半的新病毒属于Klosneuvirinae,使其成为Mimiviridae中最大的亚科。Schulz和Woyke之前曾报道在废水宏基因组中发现了一组新的巨型病毒,他们称之为Klosneuviruses。

“这些巨型病毒可能在土壤生态系统中被忽视了,但是如果你看一下主要的衣壳蛋白,它们是条形码或它们的片段,它们就到处都是,”JGI微生物项目负责人和研究资深作者Tanja Woyke说。

哈佛森林中的病毒

巨型病毒基因组由JGI研究科学家Frederik Schulz发现,同时帮助Jeff Blanchard实验室的UMass Amherst研究生Lauren Alteio分析她的宏基因组数据。“与我见过的其他宏基因组数据相比,在这个采样点发现的大量不同的巨型病毒基因组是无与伦比的,”Schulz说。该数据来自Alteio收集的土壤样本,作为Blanchard与JGI社区科学计划项目的一部分。

布兰查德正在从哈佛森林的加热和非加热地块收集的土壤中生成参考基因组,这些数据最终将有助于理解微生物温室气体的排放和捕获。Alteio通过美国能源部科学研究生研究生项目(SCGSR)计划在Woyke实验室的JGI工作了一年。

近30年来,马萨诸塞州的哈佛森林一直是世界上运行时间最长的土壤变暖实验的家园。由美国国家科学基金会的长期生态研究(LTER)计划资助,4000英

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