Исследователи из Университете штата Огайо идентифицировали такие вирусы, обитающие в океане, которые могут повлиять на микробиом океана так, чтобы микробы в процессе своего метаболизма быстро накапливали углерод и потом выпадали на дно океана. Это может помочь бороться с глобальным потеплением.

Вирусы не могут сами накапливать углерод, но они так меняют работу клеток, что те начинают быстро захватывать углекислый газ из воды, а потом выпадают на дно.

Вооружившись каталогом сотен тысяч ДНК и РНК вирусов, обитающих в Мировом океане, ученые сосредоточили внимание на вирусах, которые помогают улавливать углекислый газ в морской воде или могут предотвратить утечку метана из оттаивающей вечной мерзлоты.

Объединив данные геномного секвенирования с анализом искусственного интеллекта, исследователи из Центра науки о микробиоме в Университете штата Огайо идентифицировали вирусы, обитающие в океане, и оценили их геномы. Картирование генов микробного метаболизма, в том числе генов подводного метаболизма углерода, позволило выявить 340 метаболических путей микробов в Мировом океане, способных накапливать углекислый газ. Из них 128 были обнаружены в геномах океанических вирусов.

Изучив массив данных, команда выявила, какие вирусы играют роль в углеродном метаболизме, и предложила использовать вирусы для изменения микробиома океана для лучшего захвата углерода.

«Вирусы могут усиливать или снижать микробную активность в системе», — говорит соавтор работы Мэтью Салливан. — «Моделирование метаболизма сообщества дает представление о том, какие вирусы нацелены на наиболее важные метаболические пути».

«Океаны поглощают углерод, и это защищает нас от изменения климата. CO2 поглощается в виде газа, и его преобразование в органический углерод определяется микробами», — говорит Салливан. — «Сейчас мы видим, что вирусы нацелены на наиболее важные реакции в метаболизме микробного сообщества. Другими словами, с помощью вирусов мы можем так изменить огромный океанский микробиом, чтобы он стал поглотителем углерода и позволил выиграть время для борьбы с изменением климата»

Считается, что вирусы помогают поглощать углерод, когда инфицированные вирусом клетки, перерабатывающие углерод, группируются в более крупные липкие агрегаты, которые падают на дно океана. Исследователи разработали аналитику на основе искусственного интеллекта для идентификации тысяч вирусов, из которых лишь немногие действительно важны для культивирования в лаборатории и использования в качестве модельных систем геоинженерии океана.

Салливан рассказал и о первых попытках использовать вирусы в качестве инструментов геоинженерии в совершенно другой экосистеме: вечной мерзлоте на севере Швеции, где микробы одновременно меняют климат и реагируют на изменение климата по мере оттаивания мерзлой почвы.

Новое метаболическое моделирование сообщества помогает понять и то, какие непредвиденные последствия могут быть у такого подхода. Лаборатория Салливана извлекает уроки из океана и применяет модификации микробиомов в организме человека, чтобы помочь в восстановлении после травмы спинного мозга, улучшить исходы для младенцев, рожденных от матерей с ВИЧ, бороться с инфекцией при ожоговых ранах и многое другое.

https://www.techinsider.ru/news/news-1633093-kak-virusy-mogut-izmenit-okean-i-pomoch-v-borbe-s-globalnym-potepleniem/