Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'nın (PNNL) yeni araştırmasında, bilim adamları toprak virüslerini tanımlamak ve Dünya'daki rollerini daha iyi anlamak için biyoinformatik ve derin dizileme kullandılar. Bu virüslerin çoğu bakterileri enfekte eder ve bu nedenle mikrobiyal popülasyonların korunmasında önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir.

Biyoloji baş bilimcisi ve PNNL Laboratuvar Üyesi Janet Jansson, "Virüsler doğada bol miktarda bulunur.Her toprak örneğinde çok fazla olduğundan, farklı virüsleri tanımlamak zorlaşıyor.dedi. 

Jansson, bu zorluğun üstesinden gelmek için PNNL'deki Biyolojik Bilimler Bölümünde Hesaplamalı Bilim Adamı Ruonan Wu ve Yer Bilimcisi ve Mikrobiyom Bilimi Takım Lideri Kirsten Hofmockel ile çalıştı.

Washington Eyalet Üniversitesi'nden işbirlikçilerle birlikte; Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi, Iowa Eyalet Üniversitesi ve EMSL, Çevresel Moleküler Bilimler Laboratuvarı, PNNL'de Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi kullanıcı tesisi; PNNL bilim adamları Washington, Iowa ve Kansas'taki otlaklardan toprak örnekleri topladı ve toprak bileşimine derinlemesine dalmaya başladı. Ortak Genom Enstitüsü'nün muazzam DNA dizileme yeteneklerinden, Ulusal Enerji Araştırmaları Bilimsel Hesaplama Merkezi'nin bilgi işlem gücünden ve daha önce bilinmeyen toprak virüslerini ortaya çıkarmak için EMSL'den multi-omik uzmanlığından yararlandılar. Sonuçları mBio ve Communications Biology'de yayınlandı.

Farklı iklimler için farklı virüsler

Bilim adamları, toprak örnekleri için Washington, Iowa ve Kansas'ı seçtiler çünkü her yer farklı miktarda yağış alıyor. Doğu Washington, Iowa'ya kıyasla çok daha kuru, Kansas ise toprak nemi açısından ikisi arasındaki kavşakta oturuyor. 

Wu, "Bunun, oradaki virüs türleri ve miktarlarında bir fark yaratıp yaratmadığını görmek için farklı miktarlarda toprak nemi olan yerlerden örnekler almayı seçtik. Daha ıslak toprak daha fazla bakteri içerir ve birçok toprak virüsü bakterileri enfekte eder."dedi.

Bilim adamları, bazı virüslerin kuru toprakta ıslak topraktan çok daha fazla olduğunu fark ettiler.

Wu, "Daha kuru iklimlerde, toprakta daha az ama daha çeşitli mikroplar olma eğilimindedir. Bakteriyel konakçıların göreceli azlığı, konağı canlı tutmanın virüsün çıkarına olduğu anlamına gelir." şeklinde aktardı.

Araştırmacılar ayrıca, daha kuru topraklarda virüslerin, bakteri konaklarına potansiyel olarak aktarabilecekleri özel genler içerme olasılığının daha yüksek olduğunu keşfettiler.

Jansson, "Bu genler, potansiyel olarak bakteriyel konakçılarına 'süper güçler' verebilir.Bu virüs genleri, kuru topraklarda hayatta kalmalarına yardımcı olmak için bakteriyel konakçılarına geçebilir." dedi.

Bu özel viral genlerin rolünü daha iyi anlamak için daha fazla araştırma yapılması gerekse de bunların toprakta yaşayan bakteriler için faydalı olma olasılığı heyecan verici. Bu genler, karbonu geri dönüştürme yeteneklerini artırarak ve böylece toprak sağlığını artırarak bakteriler için faydalı olabilir.

Makale:nature.com