Российские биологи обнаружили необычные вирусы в беспозвоночных Белого моря
Биологи из Санкт-Петербургского государственно университета и ФИЦ Биотехнологии РАН подробно изучили капсулы с бактериями внутри организмов-фильтраторов из Белого моря — мшанок — и нашли в них необычные вирусоподобные частицы. Результаты <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-26251-6"><span style="color: #004a80;"><u>опубликованы</u></span></a> на страницах научного журнала Scientific Reports. <br>
<br>
Мшанки — колониальные беспозвоночные животные, обитающие на морском дне и встречающиеся также в пресных и солоноватых водах. Свое название эти животные получили за сходство со мхами, покрывающими камни и другие поверхности. Как и колонии кораллов, мшанки состоят из множества идентичных модулей – зооидов, каждый размером меньше миллиметра. Из-за неподвижного образа жизни строение мшанок упрощено, но, несмотря на это, эти организмы продолжают удивлять биологов. У нескольких видов мшанок было обнаружено сложное взаимодействие с микроорганизмами, живущими в специальных органах мшанок, фуникулярных телах. Эти органы включают внутреннюю полость, окруженную двумя или более слоями клеток, и служат инкубатором для бактериальных скоплений. Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН вместе с коллегами из Санкт-Петербурга исследовали структуру этих органов, их бактериальное «население» и открыли новые вирусоподобные частицы, которые оказались не похожими на все известные ранее вирусы-бактериофаги.<br>
<br>
<i>"Среди морских беспозвоночных очень распространены взаимовыгодные симбиозы с микроорганизмами — бактериями, простейшими, археями. Но если союзы коралловых полипов с микроводорослями-зооксантеллами или гавайских кальмаров со светящимися бактериями Vibrio fischeri вошли во все хрестоматии, симбиозы мшанок изучены не так подробно. Несмотря на большую важность симбионтов в жизни этих организмов, молекулярно-биологические и экспериментальные исследования фокусируются лишь на представителях нескольких родов мшанок"</i>, — рассказывает один из ведущих авторов научной статьи, доктор биологических наук, профессор <b>Андрей Летаров</b>, заведующий лабораторией вирусов и микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН.<br>
<br>
Предыдущие исследования показали, что бактерии помогают защитить личинок мшанок от хищников, а также влияют на фертильность колоний. Кроме того, биологи выяснили, что симбионты мшанок со временем уменьшили размер своего генома, все больше полагаясь в выживании на организм хозяина. В результате они экономят ресурсы, но теряют самостоятельность, нужную для жизни «на воле». Это поддерживает идею, что бактерии передаются мшанками от родительского поколения к дочернему «по наследству». В 2021 году группа под руководством профессора, доктора биологических наук <b>Андрея Островского</b> опубликовала результаты исследований нескольких видов мшанок, относящихся к классам Gymnolaemata и Stenolaemata. При этом у двух из них при разрушении симбиотических бактерий были обнаружены вирусоподобные частицы.<br>
<br>
В новой работе российские ученые при помощи световой и трансмиссионной электронной микроскопии подробно исследовали структуру фуникулярных тел у мшанки Dendrobeania fruticosa (также из класса Gymnolaemata). Биологи заинтересовались, как эти тела меняются в зависимости от сезона и стадии развития зооидов. Оказалось, что в июне, когда Белое море уже свободно ото льда, бактерии внутри фуникулярных тел бурно размножаются. С июня по сентябрь эти органы постепенно деградируют, и бактерий в них становится все меньше. Это происходит одновременно с появлением большого количества вирусоподобных частиц внутри клеток бактерий и в полости фуникулярных тел. Несмотря на то что разрушение бактерий, очевидно, связано с действием вирусов, полученная картина сильно отличается от всех известных проявлений «работы» бактериофагов. <br>
<br>
При этом новые данные идут вразрез с общепринятым в научной литературе мнением, что бактерии-симбионты передаются из поколения в поколение. У мшанок Dendrobeania fruticosa большинство личинок формируется осенью — в сезон, когда бактерий в колониях уже не найти. В качестве альтернативы для некоторых мшанок возможен горизонтальный, а не вертикальный перенос бактерий — заражение от представителей того же вида. В этом случае зооиды могут приобретать бактерий прямо из морской воды. Другой вариант — приобретение симбионтов из окружающей среды на стадии свободноплавающей личинки. Это подкрепляется и новыми данными о геноме бактерий симбионтов — несмотря на сокращение его размера, они все еще могут выжить «на воле».<br>
<br>
<i>"Мы первыми описали сезонные изменения ультраструктуры и функций фуникулярных органов и бактерий внутри них"</i>, — подводит итоги Андрей Летаров. <i>"Кроме того, зависимость наличия бактерий от возраста зоодов может говорить о том, что бактерии попадают в организм мшанок из окружающей среды. Несмотря на то что гипотеза наследования симбионтов широко распространена в литературе, молекулярные, морфологические и экологические данные ей противоречат"</i>. <br>
<br>
Информация и фото - ФИЦ Биотехнологии РАН <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-biologi-obnaruzili-neobycnye-virusy-v-bespozvonocnyh-belogo-mora"><span style="color: #004a80;"><u>Портал «Научная Россия»</u></span></a><br>