Českobudějovičtí vědci objevili nový obří virus v římovské nádrži. Napadá sladkovodní řasy a dostal jméno Budvirus

Přestože máme sladkovodní ekosystémy, jako jsou jezera, rybníky, nádrže či řeky, všude kolem nás, jejich mikroskopičtí zástupci, zejména viry a bakterie, jsou dosud málo probádanou oblastí. V jedné kapce vody se může vyskytovat milion bakterií a ještě desetkrát více virů, popsán je ale pouhý zlomek z nich. Velký pokrok ve zkoumání vodního mikrosvěta přinášejí nejnovější metody, jako je např. analýza tzv. environmentální DNA. To je jedna z metod, kterou používá i českobudějovický tým. „Funguje to tak, že ze vzorku vody extrahujeme veškerý genetický materiál, který se tam nachází, analyzujeme ho pomocí vysoce výkonných metod sekvenování DNA, a podle toho dokážeme vystopovat, jaké druhy organismů se ve vodě vyskytovaly. To nám poskytne vodítka k nalezení nových virů či bakterií,“ vysvětluje Rohit Ghai, vedoucí laboratoře mikrobiální ekologie a evoluce na Biologickém centru AV ČR. Podle těchto molekulárních stop pak vědci pátrají v dalších vzorcích vody po nalezených virech. Zároveň se snaží tyto viry přenést do laboratoře, uchovat v laboratorních podmínkách a podrobují je detailnímu zkoumání.

Nově objevený Budvirus má tvar pravidelného dvacetistěnu o průměru 200 nanometrů. Foto viru z transmisního elektronového mikroskopu BC AV ČR, animace pochází od Joe Hills z Pixabay (Content License)

Budvirus hydrobiologové poprvé zachytili letos na jaře, v období, kdy ve vodě prudce narostou mikroskopické řasy. Věděli, že díky planktonním predátorům (např. prvokům, vířníkům či korýšům) a vyčerpání živin za krátkou dobu tyto řasy zase mizí. Nově ale potvrdili, že se na tomto poklesu řas významně podílí i právě objevený obří virus a že jeho aktivita je obzvlášť důležitá během jarního růstu planktonu. „Budvirus je vůbec první popsaný virus, který infikuje skrytěnky rodu Rhodomonas, což jsou jedny z nejběžnějších řas ve fytoplanktonu. Dá se předpokládat, že je zástupcem globálně rozšířené skupiny virů v sladkovodních ekosystémech a že se vyskytuje po celém světě,“ upřesňuje členka týmu Helena Henriques Vieira. Budvirus má tvar pravidelného dvacetistěnu o průměru 200 nanometrů a je tedy zhruba desetkrát větší, než je obvyklá velikost virů. Jeho genom kóduje přes 400 bílkovin, z nichž asi polovina má dosud neznámou funkci. Existuje mnoho virů řas podobné velikosti, které se nazývají obří viry, a také Budvirus patří do této skupiny. Díky environmentální DNA vědci zjistili, že se geneticky příbuzné viry vyskytují rovněž v dalších jezerech v Evropě i na jiných kontinentech. Z tohoto pohledu má tento intenzivní vědecký výzkum v jihočeské římovské nádrži celosvětový význam.

Baňky s kulturou sladkovodních řas skrytěnek rodu Rhodomonas. Velká červená uprostřed je zdravá kultura (neinfikovaná virem); zelené/žlutavé po stranách jsou napadené obřími viry. Foto: Helena Henriques Viera, BC AV ČR

Sladkovodní ekosystémy jsou velmi dynamické prostředí, plné složitých vztahů mezi organismy – od mikroskopických bakterií, virů, přes řasy, prvoky až po větší organizmy, jako jsou ryby. Jejich vzájemné vztahy, ať už jde o predaci, parazitizmus, konkurenci nebo symbiózu, mají zásadní vliv na rovnováhu ekosystému a jeho schopnost reagovat na vnější změny, jako jsou kolísání teploty, změny v chemickém složení vody nebo příliv nových druhů. Díky novému objevu tým jihočeských vědců přispívá k pochopení ekologických a evolučních vztahů mezi viry a jejich hostiteli v prostředí sladkých vod. „Je důležité důkladně poznat tyto hráče ekosystému a odhalit jejich vzájemné vztahy. Když nastanou ve vodě nepředvídané změny, budeme vědět, co se přihodilo," dodává Rohit Ghai.

Publikace

Henriques Vieira H., Bulzu P., Kasalický V., Haber M., Znachor P., Piwosz K., Ghai R. (2024) Isolation of a widespread giant virus implicated in cryptophyte bloom collapse. The ISME Journal 18: wrae029. DOI: 10.1093/ismejo/wrae029