Новости

На исходе 2023 года мы хотим представить новых вирусных членов микробного мира.   Миковирусы, инфицирующие грибы, могут оказывать гиповирулентное воздействие на своих хозяев. Особенно в отношении патогенных для растений грибков, миковирусы являются перспективными кандидатами на применение в качестве биоконтроля для предотвращения распространения грибков.   В новом исследовании миковирусы были выделены из съедобных грибов из ботанического сада в Цукубе (Япония). В них были идентифицированы семь новых РНК-вирусов, три из которых были отнесены к роду Alphapartitivirus, а по одному - к родам Betapartitivirus, Orthocurvulavirus, Alphaendornavirus и Tulasvirus. Хотя экологическое воздействие вирусов на грибы не изучалось, это исследование помогло расширить знания о разнообразии вирусов в образцах грибов.   По сравнению с вирусами, поражающими грибы, знания о вирусах, инфицирующих протистов, довольно ограничены, и именно эту проблему пыталось решить другое исследование. Авторы проанализировали культуру протиста Haloplacidia и идентифицировали новый РНК-вирус под названием Haloplacidia narnavirus 1 из семейства Narnaviridae. Исследователи предположили, что хозяином вируса является протист, а не бактерия, поскольку все известные нарнавирусы имеют эукариотических хозяев.   Вирусы, заражающие хрящевых рыб, интересны в силу сложной иммунной системы рыб. Поскольку хрящевые рыбы - самая древняя группа существующих позвоночных, их взаимоотношения с вирусами могут дать глубокое представление об эволюционных механизмах вирусов и иммунных систем. Исследователи обнаружили в геномах акул и скатов новый пенящийся вирус, названный "эндогенным пенящимся вирусом хрящевых рыб". Пенящиеся вирусы относятся к подсемейству Spumaretrovirinae (семейство Retroviridae) и приводят к вакуолизации инфицированных клеток in vitro. Они представляют собой сложные непатогенные ретровирусы, присутствующие у различных позвоночных, включая наземных млекопитающих.   Основываясь на геномном и филогенетическом анализе, исследователи предположили, что пенистые вирусы несколько раз меняли своих хозяев в течение последних 250 миллионов лет. В ходе этого процесса они как приобретали, так и теряли обширные генетические последовательности, что позволяло им адаптироваться к новым хозяевам, и в итоге они поселились в наземных животных.   Из ткани селезенки конька-шипохвоста, эндемичного вида скатов в Австралии, исследователи выделили и идентифицировали полиомавирус Raja clavata. Этот небольшой неразвивающийся ДНК-вирус относится к семейству Polyomaviridae и имеет кольцевой геном, состоящий примерно из 4000-7000 нуклеотидов. Исследователи не обнаружили никаких признаков инфекции в собранных образцах, что также говорит о возможной коэволюции.   Вирусы, заражающие растения и деревья, могут привести к потере плодов и урожая, поэтому понимание фитовирусов является необходимым. В Китае тутовое дерево культивируется на протяжении многих веков в основном ради его плодов, которые употребляются в пищу непосредственно или в виде варенья, сока или десертов. Уже известно несколько вирусов, вызывающих симптомы мозаики у тутовых деревьев, однако в ходе исследования был выделен еще один вирус из листьев тутового дерева. Вирусы тутовника, заражающие листья тутовника. Из работы Wei et al. (2023).    Секвенирование транскриптома позволило исследователям идентифицировать вирус из семейства рибовирусов. Вирус состоит из генома длиной 9 000 нуклеотидов, пяти открытых рамок считывания и икосаэдрических частиц. Исследователи заразили листья шелковицы и Nicotiana benthamiana рекомбинантной Agrobacterium tumefaciens, содержащей вирусный генетический материал, в результате чего частицы вириона были видны только в цитоплазме тутовника, что свидетельствует о специфичности хозяина.

На исходе 2023 года пришло время взглянуть на новых представителей микробного мира. Как всегда, список оказался обширным, что затрудняет выбор нескольких интересных бактерий для представления.   Бруцеллез - хорошо известное зоонозное заболевание. Бактерии из рода Brucella используют в качестве хозяев различных животных, таких как козы, коровы, свиньи и северные олени. Во Французской Гвиане новый вид бруцелл был выделен от двух пациентов, у которых наблюдались симптомы лихорадки, боли в пояснице и утомляемость. Выделенный штамм получил название Brucella amazoniensis и является близким родственником Brucella suis, которая обычно обитает в организме свиней, северных оленей, собак и зайцев. Если у собак и свиней Brucella suis может вызывать артрит, боли в суставах и даже аборт, то у людей она приводит к лихорадке и увеличению селезенки.   Оба инфицированных пациента были золотодобытчиками, проживали в тропических лесах Амазонки и, по их словам, охотились и ели диких животных. Предполагается, что через них они и заразились патогенами. После терапии, сочетающей рифампин, доксициклин и гентамицин, оба пациента были очищены от патогенов и полностью выздоровели.   Как известно, мы не хотим избавляться от всех бактерий внутри нас. Многие бактерии производят полезные соединения, такие как сероводород (H2S). В низких концентрациях этот газ является противовоспалительным, антиоксидантным и митохондриальным источником энергии и поддерживает гомеостаз слизистой оболочки кишечника. Однако при более высоких концентрациях H2S становится токсичным для органов и тканей. Некоторые кишечные патогены, такие как Salmonella enterica и Clostridioides difficile, являются сульфидогенными, и их интенсивное производство H2S может привести к воспалению слизистой оболочки.   Для сульфидогенных бактерий кишечника таурин является основным субстратом, и в новом исследовании была выделена и охарактеризована сульфидогенная бактерия Taurinivorans muris. Эта бактерия из рода Desulfovibrionaceae использует таурин в качестве акцептора электронов, а лактат, формиат или пируват - в качестве донора электронов в строгих анаэробных условиях.   До сих пор была известна только тауриновая кишечная бактерия Bilophila wadsworthia, которая использует аналогичные доноры электронов. Однако обе бактерии имеют разные предпочтения в отношении хозяев: в то время как Bilophila wadsworthia довольно широко распространена в кишечнике человека, Taurinivorans muris более многочисленна в кишечнике мышей. Taurinivorans muris использует таурин в качестве основного акцептора электронов для анаэробного дыхания в кишечнике. Из работы Ye et al. (2023).    Исследование показывает, что Taurinivorans muris взаимодействует как с комменсалами, живущими в кишечнике, так и с патогенными микроорганизмами. Таурин, который мы получаем в основном из мяса, молочных продуктов и жиров, попадает в кишечник в составе желчных кислот. Но поскольку у Taurinivorans muris нет гидролазы желчных солей, ей требуются другие бактерии для высвобождения таурина, прежде чем импортировать и разлагать его в процессе анаэробного дыхания. Образующийся H2S защищает от энтеральных патогенов, таких как Salmonella enterica и Klebsiella pneumoniae, поскольку молекула напрямую ингибирует ферменты аэробной дыхательной цепи.   Термальные источники являются местом обитания большого разнообразия микробов, некоторые из которых до сих пор не культивируются в лабораторных условиях. Авторы нового исследования секвенировали образцы бактериальных отложений из богатого сульфидами термального источника на Северном Кавказе и использовали метагеномные данные для сборки соответствующих микробных геномов.   Исследование выявило две потенциально новые нитевидные бесцветные сернокислые бактерии из семейства Thiotrichaceae, являющиеся факультативными анаэробами и литоавтотрофами. В то время как один штамм представляет собой новый вид, названный Thiothrix putei, второй принадлежит к новому роду и был назван Thiocaldithrix dubininis. Геномный анализ показал, что обе бактерии кодируют системы, окисляющие тиосульфат до серы и сульфата, сероводород до элементарной серы, серу до сульфита, а также пути, связанные с фиксацией и восстановлением нитратов и анаэробным дыханием. Тем не менее, эти метаболические пути все еще требуют экспериментального подтверждения.   Как и другие представители семейства Thiotrichaceae, обе бактерии кодируют два типа преобразователей энергии: один использует пирофосфат, а другой - АТФ. Кроме того, эти системы, по-видимому, являются Na-зависимыми, а не H-зависимыми. Исследователи предполагают, что это может экономить энергию, поскольку при высоких температурах жидкие мембраны пропускают больше H+, чем Na+.