Denizel plankton topluluklarında viral enfeksiyonlar önemli bir ölüm kaynağı oluşturmasına rağmen, özellikle fitoplanktonları enfekte eden virüslerin çeşitliliği henüz tam olarak ortaya konulmuş değildir. Bu kapsamda gerçekleştirilen çalışmada, Kuzey Pasifik Subtropikal Girdabı’nın epipelajik bölgesinden izole edilen ve dinoflagellat Pelagodinium sp.’yi enfekte eden PelV-1 adlı bir dev virüs tanımlanmıştır. Virüs yaklaşık 200 nanometre çapında bir kapside (virüsün genetik materyalini çevreleyen protein yapısı) sahip olmakta ve bazı virionlarda 2,3 mikrometreye kadar uzanan ince bir kuyruk benzeri yapı taşımaktadır. Araştırmacılar bu yapının, kültüre alınmış bir virüs için tanımlanan en uzun viral uzantı olduğunu bildirmektedir.
Araştırmanın temel amacı, Pelagodinium sp.’yi enfekte eden PelV-1’in alışılmadık morfolojik özelliklerini ve genomik yapısını ortaya koymaktır. Çalışma sırasında PelV-1’in yanı sıra aynı kültür materyalinde ikinci ve farklı bir genom da belirlenmiştir. co-PelV olarak adlandırılan bu virüsün genomu 504 kilobaz uzunluğundadır; ancak düşük dizileme kapsamı, bu virüsün kültürde çok düşük bollukta bulunduğuna işaret etmektedir. Araştırmacılar, co-PelV’nin PelV-1’den ayrı olarak izole edilip daha ayrıntılı biçimde karakterize edilmesinin mevcut çalışma kapsamında mümkün olmadığını belirtmektedir.
Araştırmacılar virüslerin morfolojik özelliklerini elektron mikroskobu ile incelemiş, saflaştırılmış lizattan elde edilen materyali dizilemiş ve genom montajı gerçekleştirmiştir. Bunun ardından filogenetik analiz ve işlevsel genom anotasyonu (gen dizilerine olası işlevlerin atanması) uygulanmıştır. PelV-1 genomu 459 kilobaz uzunluğunda, %33,8 GC içeriğine sahip ve yedi kontigden (genom dizilemesinde birleştirilmiş DNA parçaları) oluşmaktadır. Genomda 467 kodlayan dizi ve dokuz tRNA tanımlanmıştır. co-PelV genomunda ise 569 kodlayan dizi ve 14 tRNA belirlenmiştir. Her iki genomun da Imitervirales takımı ve Mesomimiviridae ailesi içerisinde yer aldığı gösterilmiştir.
Çalışmanın en dikkat çekici bulgusu PelV-1’in olağanüstü uzun kuyruk benzeri yapısıdır. Yaklaşık 30 nanometre genişliğindeki bu yapı maksimum 2,3 mikrometre uzunluğa ulaşmaktadır. Araştırmacılar kuyruk uzunluğundaki farklılıkların virionların farklı olgunlaşma aşamalarından veya saflaştırma sırasında meydana gelen fiziksel hasardan kaynaklanabileceğini değerlendirmektedir. Genom analizleri ayrıca PelV-1 ve co-PelV’nin amino asit, karbonhidrat ve lipid metabolizmasıyla ilişkili genlerin yanı sıra trikarboksilik asit döngüsü, elektron taşıma zinciri, ışık toplama sistemi ve rhodopsin gibi çeşitli işlevlerle ilişkili genler taşıdığını ortaya koymuştur. PelV-1 genomunda ayrıca Synechococcus fajlarının kuyruk lifi genlerine benzeyen diziler ve diğer kuyruk bölgesi protein homologları belirlenmiştir.
Çalışma, PelV-1 ve co-PelV’nin tanımlanmasıyla denizel virüslerin morfolojik ve metabolik çeşitliliğine ilişkin mevcut bilgiyi genişletmektedir. Özellikle 2,3 mikrometreye ulaşan kuyruk yapısı, virüslerdeki morfolojik çeşitliliğin dikkat çekici bir örneğini ortaya koymaktadır. Bununla birlikte araştırmacılar, PelV-1’in olağanüstü uzun kuyruğunun ve taşıdığı metabolik genlerin virüse sağlayabileceği ekolojik avantajların henüz bilinmediğini vurgulamaktadır. Çalışmanın sonuçları, dinoflagellat–virüs etkileşimlerini ve ökaryotları enfekte eden virüslerde kuyruk oluşumunun mekanizmalarını araştırmak için umut vadeden bir model sistem sunmaktadır.
Yazar: Elinsu Ak
Editör: Hazel Birgül
Referans: Gajigan, A. P., Schvarcz, C. R., Laughlin, A. B. et al. A dinoflagellate-infecting giant virus with a micron-length tail. bioRxiv (2025). DOI: 10.1101/2025.07.19.665647.
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
