Некоторые характеристики трех штаммов черноморских альговирусов и их воздействие на планктонные микроводоросли

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Из прибрежных вод Черного моря в 2022–2023 гг. были выделены три штамма альговирусов (TvV-SM2,IgV-SS1,EhV-SS2). Первый штамм вызывал лизис клеток зеленых водорослей Tetraselmisviridisи T.striata, второй – примнезиевой водорослиIsochrysisgalbana, третий – кокколитофоридыEmilianiahuxleyi. В процессе исследования возможного контакта выделенных вирусов с индикаторными культурами 32 видов морских микроводорослей иные хозяева патогенов не обнаружены. Вирусные частицы всех трех штаммов имели форму правильного выпуклого икосаэдра, а их диаметр был 48–174 нм. У них обнаружена вторая оболочка – суперкапсид. ТитрTvV-SM2 был равен 1.3 × 108вирионов/мл,IgV-SS1 и EhV-SS2 – 3.1 × 104и 2.5 × 105вирионов/мл соответственно. Впервые исследовано влияние разных концентраций ионов меди на активность альговирусов на примереTvV-SM2. Под действием токсиканта в концентрации 100 мкг/л выявлено полное подавление патогена. При воздействии альговирусаTvV-SM2 наTetraselmisviridisлатентный период инфекции был 24 ч, скорость лизиса клеток водорослей – в среднем 2.59 сут-1. При контакте альговирусаEhV-SS2 с культуройEmilianiahuxleyiлатентный период увеличился в 4.2 раза, а скорость лизиса снизилась почти на порядок. В течение латентного периода инфекции отмечено снижение эффективности работы фотосистемыIIв 1.7–2 раза у обеих инфицированных культур. К концу экспериментов в среднем 10% клеток водорослей не были лизированы.NA

Об авторах

Р. Р. Сагадатова

Институт биологии южный морей им. А.О. Ковалевского Российской академии наук

Email: lustelm@mail.ru
Севастополь, Россия

Л. В. Стельмах

Институт биологии южный морей им. А.О. Ковалевского Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lustelm@mail.ru
Севастополь, Россия

Список литературы

  1. Кораблина И.В., Барабашин Т.О., Геворкян Ж.В., Евсеева А.И. 2021. Динамика распределения тяжелых металлов в водной толще северо-восточной части Черного моря после 2000 г // Тр. ВНИРО. Т. 183. С. 96.
  2. Стельмах Л.В., Степанова О.А.2020. Влияние вирусной инфекции на функционирование и лизис черноморских микроводорослейTetraselmis viridis(Chlorophyta) и Phaeodactylum tricornutum(Bacillariophyta) // Биология внутр. вод.№ 4.С. 373. https://doi.org/10.31857/S0320965220030171
  3. Arsenieff L.,Simon N.,Rigaut-Jalabert F. et al.2019. First viruses infecting the marine diatomGuinardia delicatula // Front. Microbiol. V. 9. P. 3235. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.03235
  4. Baudoux A.C., Noordeloos A.A.M., Veldhuis M.J.W. et al.2006. Virally induced mortality of Phaeocystis globosa during two spring blooms in temperate coastal waters // Aquat. Microb. Ecol. Т. 44. № 3. P. 207. https://doi.org/10.3354/ame044207
  5. Beckett S.J., Weitz J.S. 2018. The effect of strain level diversity on robust inference of virus-induced mortality of phytoplankton // Frontiers in Microbiology.Т. 9. P. 371936. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01850
  6. Bettarel Y., Kan J., Wang K. et al.2005. Isolation and preliminary characterisation of a small nuclear inclusion virus infecting the diatomChaetoceroscf.gracilis // Aquat. Microb. Ecol.Т. 40. № 2. P. 103. https://doi.org/10.3354/ame040103
  7. Bidle K.D., Haramaty L., Barcelos e Ramos J., Falkowski P. 2007. Viral activation and recruitment of metacaspases in the unicellular coccolithophore,Emiliania huxleyi // Proceedings of the National Academy of Sciences.Т. 104. № 14. P. 6049. https://doi.org/10.1073/pnas.0701240104
  8. Bratbak G., Egge J.K., Heldal M.1993. Viral mortality of the marine algaEmiliania huxleyi(Haptophyceae) and termination of algal blooms //Mar. Ecol. Prog. Ser.V. 93. P. 39. https://doi.org/10.3354/meps093039
  9. Castberg T., Thyrhaug R., Larsen A. et al.2002. Isolation and characterization of a virus that infectsEmiliania huxleyi(Haptophyta) // J. Phycol. T. 38. № 4. P. 767. https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2002.02015.x
  10. Cottrell M.T., Suttle C.A.1995. Dynamics of lytic virus infecting the photosynthetic marine picoflagellateMicromonas pusilla // Limnol., Oceanogr.Т. 40. № 4. P. 730. https://doi.org/10.4319/lo.1995.40.4.0730
  11. Coy S.R., Gann E.R., Pound H.L. et al.2018. Viruses of eukaryotic algae: diversity, methods for detection, and future directions // Viruses. T. 10. № 9. P. 487. https://doi.org/10.3390/v10090487
  12. Danovaro R., Corinaldesi C., Dell’Anno A. et al.2011. Marine viruses and global climate change // FEMS Microbiol. Rev. T. 35. № 6. P. 993. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2010.00258.x
  13. Evans C., Archer S.D., Jacquet S. et al.2003. Direct estimates of the contribution of viral lysis and microzooplankton grazing to the decline of aMicromonasspp. population // Aquat. Microb. Ecol. Т. 30. № 3. P. 207. https://doi.org/10.3354/ame030207
  14. Focardi A., Ostrowski M., Goossen K. et al.2020. Investigating the diversity of marine bacteriophage in contrasting water masses associated with the East Australian Current (EAC) System // Viruses. T. 12. № 3. P. 317. https://doi.org/10.3390/v12030317
  15. Frada M.J., Rosenwasser S., Ben-Dor S.et al.2017. Morphological switch to a resistant subpopulation in response to viral infection in the bloom-forming coccolithophoreEmiliania huxleyi // PLoS Pathogens. T. 13. № 12. P. e1006775. https://doi.org/10.1371/journal. ppat.1006775
  16. Garza D.R., Suttle C.A. 1998. The effect of cyanophages on the mortality ofSynechococcusspp. and selection for UV resistant viral communities // Microb. Ecol. V. 36. P. 281. https://doi.org/10.1007/s002489900115
  17. Guillard R.,Ryther J. 1962. Studies of marine planktonic diatoms: I.Cyclotella nanaHustedt, andDetonula сonfervacea(Cleve) Gran // J. Can. Microbiol. V. 8. P. 229. https://doi.org/10.1139/m62-029
  18. Horas E.L., Theodosiou L., Becks L. 2018. Why are algal viruses not always successful? // Viruses. T. 10. № 9. P. 474. https://doi.org/10.3390/v10090474
  19. Jacquet S., Heldal M., Iglesias-Rodriguez D. et al.2002. Flow cytometric analysis of anEmiliana huxleyibloom terminated by viral infection // Aquat. Microb. Ecol. V. 27. P. 111. https://doi.org/10.3354/ame027111
  20. Jacquet S., Miki T., Noble R.et al.2010. Viruses in aquatic ecosystems: important advancements of the last 20 years and prospects for the future in the field of microbial oceanography and limnology // Advances in Oceanography and Limnology.V. 1. P. 97. https://doi.org/10.4081/aiol.2010.5297
  21. Jarvis B.,Wilrich C.,Wilrich P-T. 2010. Reconsideration of the derivation of Most Probable Numbers, their standard deviations, confidence bounds and rarity values // J. Appl. Microbiol. V. 109. P. 1660. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2010.04792.x
  22. Kim J., Yoon S.H., Choi T.J.2015. Isolation and physiological characterization of a novel virus infectingStephanopyxis palmeriana(Bacillariophyta) // Algae. T. 30. № 2. P. 81. https://doi.org/10.4490/algae.2015.30.2.081
  23. Lawrence J.E., Brussaard C.P., Suttle C.A.2006. Virus-specific responses ofHeterosigma akashiwoto infection //Appl. and Environ. Microbiol.T. 72. № 12. P. 7829. https://doi.org/10.1128/AEM.01207-06
  24. Levy J.L., Angel B.M., Stauber J.L. et al.2008. Uptake and internalisation of copper by three marine microalgae: comparison of copper-sensitive and copper-tolerant species // Aquat. Toxicol. V. 89. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2008.06.003
  25. Nagasaki K., Tomaru Y., Tarutani K. et al. 2003. Growth characteristics and intraspecies host specificity of a large virus infecting the dinoflagellateHeterocapsa circularisquama // Appl. Environ. Microbiol. T. 69. № 5. P. 2580. https://doi.org/10.1128/AEM.69.5.2580-2586.2003
  26. Pagarete A., Grebert T., Stepanova O.et al.2015. Tsv-N1: a novel DNA algal virus that infectsTetraselmis striata // Viruses.V. 7. P. 3937. https://doi.org/10.3390/v7072806
  27. Pasulka A.L., Samo T.J., Landry M.L. 2015. Grazer and viral impacts on microbial growth and mortality in the southern California Current Ecosystem // J. Plankton Res.V. 37. P. 320. https://doi.org/10.1093/plankt/fbv011
  28. Schmoker C., Hernandez-Le.on S, Calbet A.2013. Microzooplankton grazing in the oceans: impacts, data variability, knowledge gaps and future directions // J. Plankton Res. V. 35. P. 691. https://doi.org/10.1093/plankt/fbt023
  29. Schroeder D.C., Oke J., Malin G., Wilson W.H.2002. Coccolithovirus (Phycodnaviridae): characterisation of a new large dsDNA algal virus that infectsEmiliana huxleyi // Archives of virology. T. 147. P. 1685. https://doi.org/10.1007/s00705-002-0841-3
  30. Short S.M. 2012. The ecology of viruses that infect eukaryotic algae // Environ. Microbiol. T. 14. № 9. P. 2253. https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2012.02706.x
  31. Slagter H.A., Gerringa L.J., Brussaard C.P. 2016. Phytoplankton virus production negatively affected by iron limitation // Frontiers in Mar. Sci. T. 3. P. 156. https://doi.org/10.3389/fmars.2016.00156
  32. Stelmakh L.V., Sagadatova R.R., Alatartseva O.S. 2024. The effect of viral infection on the Black Sea microalgaeTetraselmis viridis: the role of nutrients and copper ions // Functional Plant Biol. T. 51. № 2. https://doi.org/10.1071/FP23114
  33. Stepanova O.A. 2016. Black Sea algal viruses // Rus. J. Mar. Biol.T.42. P. 123. https://doi.org/10.1134/S1063074016020103
  34. Suttle C.A.2007. Marine viruses: major players in the global ecosystem // Nature Reviews Microbiol. V. 5. P. 801. https://doi.org/10.1038/nrmicro1750
  35. Thomas R., Jacquet S., Grimsley N., Moreau H.2012. Strategies and mechanisms of resistance to viruses in photosynthetic aquatic microorganisms // Advances in Oceanography and Limnology. T. 3. № 1. P. 1. https://doi.org/10.4081/AIOL.2012.5323
  36. Thyrhaug R., Larsen A., Thingstad T.F., Bratbak G. 2003. Stable coexistence in marine algal host-virus systems // Mar. Ecol. Progress Series. T. 254. P. 27. https://doi.org/10.3354/meps254027
  37. Tomaru Y., Tarutani K., Yamaguchi M.et al.2004. Quantitative and qualitative impacts of viral infection on aHeterosigma akashiwo(Raphidophyceae) bloom in Hiroshima Bay, Japan // Aquat. Microb. Ecol. V. 34. P. 227. https://doi.org/10.3354/ame034227
  38. Wilhelm S.W., Matteson A.R. 2008. Freshwater and marine virioplankton: a brief overview of commonalities and differences // Freshwater Biol. T. 53. № 6.Р. 1076. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2008.01980.x
  39. Wommack K.E., Colwell R.R.2000. Virioplankton: viruses in aquatic ecosystems // Microbiol. and Mol. Biol. Reviews. V. 64. P. 69. https://doi.org/10.1128/MMBR.64.1.69-114.2000

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».