transport

Bagaimana ‘Materi Gelap Viral’ Dapat Membantu Mengurangi Perubahan Iklim – Bertambah Dengan Itu?

Studi mengidentifikasi 1.200+ virus RNA dengan koneksi ke fluks karbon

Publikasi Tinjauan Sejawat

UNIVERSITAS NEGERI OHIO

COLUMBUS, Ohio – Penyelidikan mendalam terhadap 5.500 spesies virus RNA laut yang baru-baru ini diidentifikasi oleh para ilmuwan telah menemukan bahwa beberapa dapat membantu mendorong karbon yang diserap dari atmosfer ke penyimpanan permanen di dasar laut.

Analisis tersebut juga menunjukkan bahwa sebagian kecil dari spesies yang baru diidentifikasi ini memiliki gen yang “dicuri” dari organisme yang mereka infeksi, membantu peneliti mengidentifikasi inang dan fungsinya dalam proses kelautan.

Di luar pemetaan sumber data ekologi dasar, penelitian ini mengarah pada pemahaman yang lebih lengkap tentang peran besar partikel kecil ini dalam ekosistem laut.

“Temuan ini penting untuk pengembangan model dan memprediksi apa yang terjadi dengan karbon ke arah yang benar dan pada besaran yang benar,” kata Ahmed Zayed, seorang ilmuwan peneliti di mikrobiologi di The Ohio State University dan penulis pendamping studi tersebut.

Pertanyaan besarnya adalah pertimbangan serius ketika memperhitungkan luasnya lautan.

Penulis utama Matthew Sullivan, profesor mikrobiologi di Ohio State, membayangkan mengidentifikasi virus yang, ketika direkayasa dalam skala besar, dapat berfungsi sebagai “kenop” yang dapat dikendalikan pada pompa biologis yang memengaruhi bagaimana karbon di lautan disimpan.

“Ketika manusia memasukkan lebih banyak karbon ke atmosfer, kita bergantung pada kapasitas penyangga laut yang besar untuk memperlambat perubahan iklim. Kami semakin sadar bahwa kami mungkin perlu menyetel pompa pada skala lautan,” kata Sullivan.

“Kami akan tertarik pada virus yang dapat menyesuaikan dengan karbon yang lebih mudah dicerna, yang memungkinkan sistem untuk tumbuh, menghasilkan sel yang lebih besar dan lebih besar, dan tenggelam. Dan jika tenggelam, kita mendapatkan beberapa ratus atau seribu tahun lagi dari dampak terburuk perubahan iklim.

“Saya pikir masyarakat pada dasarnya mengandalkan perbaikan teknologi semacam itu, tetapi ini adalah masalah sains dasar yang kompleks untuk diurai.”

Studi ini muncul online hari ini (9 Juni 2022) di Sains.

Virus RNA ini terdeteksi dalam sampel plankton yang dikumpulkan oleh Tara Oceans Consortium, sebuah studi global yang sedang berlangsung di atas sekunar. Tara dampak perubahan iklim terhadap laut. Upaya internasional bertujuan untuk memprediksi secara andal bagaimana lautan akan merespons perubahan iklim dengan mengenal organisme misterius yang hidup di sana dan melakukan sebagian besar pekerjaan menyerap setengah karbon yang dihasilkan manusia di atmosfer dan menghasilkan setengah dari oksigen yang kita hirup. .

Meskipun spesies virus laut ini tidak menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia, mereka berperilaku seperti semua virus, masing-masing menginfeksi organisme lain dan menggunakan mesin selulernya untuk membuat salinan dirinya sendiri. Meskipun hasilnya selalu dapat dianggap buruk bagi inangnya, aktivitas virus dapat menghasilkan manfaat bagi lingkungan – misalnya, membantu menghilangkan pertumbuhan alga yang berbahaya.

Trik untuk menentukan di mana mereka cocok dengan ekosistem telah mengembangkan teknik komputasi yang dapat membujuk informasi tentang fungsi virus RNA dan host dari fragmen genom yang, menurut standar genom, kecil untuk memulai.

“Kami membiarkan data menjadi panduan kami,” kata rekan penulis pertama Guillermo Dominguez-Huerta, mantan peneliti postdoctoral di lab Sullivan.

Analisis statistik dari 44.000 sekuens mengungkapkan pola struktur komunitas virus yang digunakan tim untuk menetapkan komunitas virus RNA ke dalam empat zona ekologis: Arktik, Antartika, Epipelagik Beriklim dan Tropis (paling dekat dengan permukaan, tempat fotosintesis terjadi), dan Mesopelagik Beriklim dan Tropis (200- kedalaman 1.000 meter). Zona-zona ini sangat cocok dengan penetapan zona untuk hampir 200.000 spesies virus DNA laut yang telah diidentifikasi sebelumnya oleh para peneliti.

Ada beberapa kejutan. Sementara keanekaragaman hayati cenderung meluas di daerah yang lebih hangat di dekat khatulistiwa dan turun di dekat kutub yang lebih dingin, Zayed mengatakan analisis interaksi ekologi berbasis jaringan menunjukkan keragaman spesies virus RNA lebih tinggi dari yang diperkirakan di Kutub Utara dan Antartika.

“Kalau soal keragaman, virus tidak peduli dengan suhu,” katanya. “Ada interaksi yang lebih jelas antara virus dan kehidupan seluler di daerah kutub. Itu memberitahu kita keragaman tinggi yang kita lihat di daerah kutub pada dasarnya karena kita memiliki lebih banyak spesies virus yang bersaing untuk inang yang sama. Kami melihat lebih sedikit spesies inang tetapi lebih banyak spesies virus menginfeksi inang yang sama.”

Tim menggunakan beberapa pendekatan metodologis untuk mengidentifikasi inang yang mungkin, pertama menyimpulkan inang berdasarkan klasifikasi virus dalam konteks plankton laut dan kemudian membuat prediksi berdasarkan bagaimana jumlah virus dan inang “bervariasi” karena kelimpahannya bergantung pada satu sama lain. Strategi ketiga terdiri dari menemukan bukti integrasi virus RNA dalam genom seluler.

“Virus yang kami pelajari tidak memasukkan diri mereka ke dalam genom inang, tetapi banyak yang terintegrasi ke dalam genom secara tidak sengaja. Ketika itu terjadi, itu adalah petunjuk tentang inang karena jika Anda menemukan sinyal virus di dalam genom inang, itu karena pada titik tertentu virus itu ada di dalam sel,” kata Dominguez-Huerta.

Sementara sebagian besar virus dsDNA telah ditemukan menginfeksi bakteri dan archaea, yang berlimpah di lautan, analisis baru ini menemukan bahwa virus RNA kebanyakan menginfeksi jamur dan eukariota mikroba dan, pada tingkat lebih rendah, invertebrata. Hanya sebagian kecil dari virus RNA laut yang menginfeksi bakteri.

Analisis ini juga menghasilkan penemuan tak terduga dari 72 gen metabolisme tambahan (AMG) yang berbeda secara fungsional yang tersebar di antara 95 virus RNA, yang memberikan beberapa petunjuk terbaik tentang jenis organisme apa yang diinfeksi virus ini dan proses metabolisme apa yang mereka coba program ulang. untuk memaksimalkan “pembuatan” virus di lautan.

Analisis berbasis jaringan lebih lanjut mengidentifikasi 1.243 spesies virus RNA yang terhubung dengan ekspor karbon dan, secara sangat konservatif, 11 tersirat untuk terlibat dalam mempromosikan ekspor karbon ke dasar laut. Dari jumlah tersebut, dua virus yang terkait dengan inang dalam keluarga alga dipilih sebagai target yang paling menjanjikan untuk ditindaklanjuti.

“Pemodelan mencapai titik di mana kita dapat mengambil kantong gen dari survei genom skala besar ini dan melukis peta metabolisme,” kata Sullivan, juga seorang profesor teknik sipil, lingkungan dan geodesi dan direktur pendiri Pusat Ilmu Mikrobioma Negara Bagian Ohio. .

“Saya membayangkan penggunaan AMG dan virus ini yang diperkirakan menginfeksi inang tertentu untuk benar-benar mengubah peta metabolisme tersebut ke arah karbon yang kita butuhkan. Melalui aktivitas metabolisme itulah kita mungkin perlu bertindak.”

Sullivan, Dominguez-Huerta dan Zayed juga merupakan anggota tim di EMERGE Biology Integration Institute di Ohio State.

Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation, Gordon and Betty Moore Foundation, Ohio Supercomputer Center, Ohio State’s Center of Microbiome Science, Ramon-Areces Foundation Postdoctoral Fellowship, Laulima Government Solutions/NIAID, dan France Génomique. Pekerjaan ini juga dimungkinkan oleh pengambilan sampel dan sains yang belum pernah terjadi sebelumnya dari Tara Oceans Consortium, Tara Ocean Foundation nirlaba dan mitranya.

Rekan penulis tambahan di atas kertas termasuk James Wainaina, Jiarong Guo, Funing Tian, ​​​​Akbar Adjie Pratama, Benjamin Bolduc, Mohamed Mohssen dan Olivier Zablocki, semua dari lab Sullivan; Jens Kuhn dari Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular; Alexander Culley dari Université Laval; Erwan Delage, Damien Eveillard dan Samuel Chaffron dari Universitas Nantes; Lionel Guidi dari Universitas Sorbonne; Hiroyuki Ogata dari Universitas Kyoto; Chris Bowler dari Ecole Normale Supérieure; Eric Karsenti dari Ecole Normale Supérieure dan Director’s Research European Molecular Biology Laboratory; dan Eric Pelletier, Adriana Alberti, Jean-Marc Aury, Quentin Carradec, Corinne da Silva, Karine Labadie, Julie Poulain dan Patrick Wincker dari Genoscope.

#

Kontak:

Ahmed Zayed, [email protected]
Guillermo Dominguez-Huerta, [email protected]
Matthew Sullivan, [email protected] (Sullivan bepergian 6-18 Juni dengan kemampuan terbatas untuk menanggapi email atau melakukan wawancara telepon.)

Ditulis oleh Emily Caldwell, [email protected]; 614-292-8152


JURNAL

Sains

DOI

10.1126/science.abn6358

JUDUL ARTIKEL

Keanekaragaman dan jejak ekologis virus Global Ocean RNA

TANGGAL PUBLIKASI ARTIKEL

10-Jun-2022

Dari EurekAlert!

Tentunya semua pengluaran hk lengkap diambil langsung berasal dari web site resmi mereka yaitu Hongkongpools.com dan hanyalah informasi tambahan untuk para pemain pemula, bahwa pasaran Hongkong ada tiap tiap hari dan jadwal tutup pasarannya di jam 23 : 00 WIB maka berasal dari itu sering – seringlah singgah di website kami agar tidak ketinggalan Info seputar toto Hongkong. Untuk para pemain togel yang udah mempunyai pengalaman sudah pasti perlu knowledge result Hongkong wla lengkap, maka dari itu silahkan klik halaman Data Keluaran HK Terlengkap Hari Ini yang dimana di halaman ini kamu sanggup menyaksikan banyak sekali knowledge – knowledge nomer togel hongkong berasal dari tahun – th. yang lalu.