Descubrimiento IMP de Microbiología Marina

Los virus del Mar del Norte

Los virus en el océano son numerosos, diversos y juegan un papel importante en el ciclo marino del carbono

15. Septiembre 2021

Un nuevo estudio proporciona información sobre la vida de los virus marinos en el Mar del Norte durante la floración de la primavera. Frente a la isla costera de Helgoland, los investigadores dirigidos por Nina Bartlau del Instituto Max Planck de Microbiología Marina encontraron una comunidad viral dinámica que puede influir fuertemente en la mortalidad de las bacterias del Mar del Norte y, por lo tanto, en el ciclo del carbono de este hábitat. También descubrieron y aislaron numerosas especies de virus nuevos.

En promedio, cientos de miles de pequeñas algas y mil millones de bacterias viven en cada litro de agua del Mar del Norte. Por si fuera poco, también hay diez mil millones de virus en cada litro. Infectan principalmente a las bacterias y tienen un impacto grande y diverso en su entorno, por ejemplo, matando las células infectadas y haciendo que se descompongan, o alterando su expresión génica o material genético. Ahora, un estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la vida de estos virus.


Los bacteriófagos, virus que infectan a las bacterias, generalmente tienen una llamada cabeza y una cola de las que sobresalen pequeñas espigas como pequeñas patas. Los virus llamados Peternella en esta imagen de microscopio electrónico tienen aproximadamente 150 nanómetros de largo, es decir, son aproximadamente 500 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano.

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Los bacteriófagos, virus que infectan a las bacterias, generalmente tienen una llamada cabeza y una cola de las que sobresalen pequeñas espigas como pequeñas patas. Los virus llamados Peternella en esta imagen de microscopio electrónico tienen aproximadamente 150 nanómetros de largo, es decir, son aproximadamente 500 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano.

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"A pesar de su importancia, los virus rara vez son un foco de investigación marina", dice la primera autora Nina Bartlau del Instituto Max Planck de Microbiología Marina. "Que yo sepa, por la presente proporcionamos el primer estudio que trata sobre los virus de Flavobacteria,que son las bacterias más comunes en las floraciones de primavera, en el Mar del Norte".

Los investigadores encontraron muchos fagos nuevos y muy diversos en el Mar del Norte. Los fagos son virus que infectan bacterias. En consecuencia, los virus estudiados aquí, que están especializados para infectar Flavobacterias,se llaman flavophages. "La abundancia y los tipos de fagos cambiaron durante la floración de primavera. Por ejemplo, al comienzo de la floración encontramos solo unos pocos fagos, que aumentaron en abundancia con el tiempo. También pudimos demostrar que una especie de fago en particular solo estuvo presente durante un corto período de tiempo, después de lo cual solo quedaron sus parientes", explica la coautora Cristina Moraru, del Instituto de Química y Biología del Medio Marino de la Universidad de Oldenburg. A lo largo de los años, sin embargo, la comunidad de virus fue bastante estable: se pudieron encontrar diferentes fagos y aislarse en dos años consecutivos.

Bartlau y sus colegas han recopilado numerosas pruebas que indican que los virus tienen un gran impacto en la mortalidad bacteriana durante la floración de primavera. Las bacterias son responsables de descomponer los restos de algas microscópicas en el transcurso de la floración, lo que libera en gran medida el dióxido de carbono absorbido por las algas de la atmósfera. "Hay un posible vínculo aquí entre los virus y el ciclo global del carbono, que sin duda será muy emocionante de investigar", dice Bartlau.


Superados en número: Los pequeños virus se agolpan estrechamente alrededor de sus huéspedes mucho más grandes, las bacterias. Alrededor del diez al 45 por ciento de las bacterias en el agua de mar están infectadas con virus.

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Superados en número: Los pequeños virus se agolpan estrechamente alrededor de sus huéspedes mucho más grandes, las bacterias. Alrededor del diez al 45 por ciento de las bacterias en el agua de mar están infectadas con virus.

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Los investigadores también lograron cultivar numerosos virus diferentes y previamente desconocidos en el laboratorio de Bremen. "Identificamos diez nuevos géneros y también diez nuevas familias", dice Bartlau. Muchos de ellos, nueve de los diez géneros y cuatro de las diez familias para ser exactos, no existían en la cultura antes. "Estos nuevos aislamientos ahora permiten experimentos emocionantes en el laboratorio para avanzar en nuestro conocimiento de los ivofagos y el papel de los virus en el océano", enfatiza Bartlau. Y este conocimiento va mucho más allá del hábitat marino, porque algunas de las familias de virus aisladas aquí también tienen miembros que viven en agua dulce, aguas residuales y suelo.

 
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