其中，最豐富的新識別物種集合屬于一個擬議的門類，研究人員將其命名為Taraviricota，這是對能進行分析的35,000份水樣的來源的認可：Tara Oceans Consortium（Tara海洋聯(lián)盟），這是一個正在進行的全球研究，其正在Tara號雙桅船上研究氣候變化對世界海洋的影響。
這項研究的論文第一作者、俄亥俄州立大學(xué)微生物學(xué)教授Matthew Sullivan指出：“這里有如此多的新多樣性--且整個門類即Taraviricota在海洋中都有被發(fā)現(xiàn)，這表明它們在生態(tài)上非常重要。RNA病毒在我們的世界中顯然也非常重要，但我們通常只研究它們中的一小部分--那幾百種危害人類、植物和動物的病毒。我們想在一個非常大的范圍內(nèi)系統(tǒng)地研究它們并探索一個沒有人深入研究過的環(huán)境，我們很幸運，因為幾乎每一個物種都是新的且許多是真正的新物種?！?/p>
這項研究于2022年4月7日發(fā)表在《科學(xué)》上。
雖然微生物是地球上所有生命的重要貢獻者，但感染或跟它們互動的病毒對微生物的功能有各種影響。這些類型的病毒被認為有三個主要功能：殺死細胞、改變受感染細胞管理能量的方式、將基因從一個宿主轉(zhuǎn)移到另一個宿主。
研究人員指出，更多地了解世界海洋中的病毒多樣性和豐度將有助于解釋海洋微生物在海洋適應(yīng)氣候變化中的作用。海洋從大氣中吸收了人類產(chǎn)生的二氧化碳的一半，該小組以前的研究表明，海洋病毒是影響海洋中碳儲存方式的生物泵的“旋鈕”。
通過接受對RNA病毒進行分類的挑戰(zhàn)，該小組進入了早期分類工作的水域，這些分類工作主要集中在RNA病毒病原體上，但仍有波瀾。在生物王國Orthornavirae中，國際病毒分類委員會(ICTV)最近確認了五個門類。
盡管研究小組確定了數(shù)百個新的RNA病毒物種符合這些現(xiàn)有的劃分，但他們的分析又確定了數(shù)以千計的物種，他們將這些物種歸入五個新的擬議門類：Taraviricota、Pomiviricota、Paraxenoviricota、Wamoviricota和Arctiviricota。
Sullivan的團隊早就對海洋中的DNA病毒物種進行了編目，他們將數(shù)字從2015年和2016年的幾千種增長到2019年的20萬種。對于這些研究，科學(xué)家們可以獲得病毒顆粒來完成分析。
在目前這些檢測RNA病毒的努力中，沒有病毒顆?？梢匝芯俊７粗?，研究人員從漂浮在海中的生物體中表達的基因中提取序列，另外還將分析范圍縮小到包含一個名為RdRp的標(biāo)志性基因的RNA序列。據(jù)悉，該基因在RNA病毒中已經(jīng)進化了數(shù)十億年，而在其他病毒或細胞中卻沒有。
由于RdRp的存在可以追溯到地球上首次發(fā)現(xiàn)生命的時候，所以考慮到它的序列位置已經(jīng)分化了很多次，這意味著傳統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)育樹關(guān)系不可能僅用序列來描述。對此，該團隊使用機器學(xué)習(xí)組織了44,000個新的序列以處理這些數(shù)十億年的序列分歧，另外還通過顯示該技術(shù)來準(zhǔn)確地對已經(jīng)確定的RNA病毒的序列進行分類來驗證該方法。
“我們必須以已知為基準(zhǔn)來研究未知。我們已經(jīng)創(chuàng)建了一種計算上可重復(fù)的方式來對齊這些序列，在那里我們可以更有信心，我們正在對齊準(zhǔn)確反映進化的位置。”Sullivan說道。據(jù)悉，他還是土木、環(huán)境和大地測量工程的教授，俄亥俄州的微生物組科學(xué)中心的創(chuàng)始主任和EMERGE生物集成研究所的領(lǐng)導(dǎo)團隊成員。
使用序列結(jié)構(gòu)的三維表示法和比對的進一步分析顯示，由5500個新物種組成的集群并不適合被歸入Orthornavirae王國的五個現(xiàn)有的RNA病毒門類中。
研究論文的共同第一作者、俄亥俄州立大學(xué)微生物學(xué)研究科學(xué)家、EMERGE研究所的研究負責(zé)人Ahmed Zayed指出：“我們將我們的集群跟既定的、公認的基于系統(tǒng)發(fā)育的分類群進行比較，這使得我們發(fā)現(xiàn)我們的集群比現(xiàn)有的集群更多。”
總體來說，這些發(fā)現(xiàn)使研究人員不僅提出了五個新門類，而且還提出了至少11個新的orthornaviran類RNA病毒。該團隊正在準(zhǔn)備一份提案以要求ICTV正式確定候選門類和類別。
Zayed表示，關(guān)于RdRp基因隨著時間的推移而分化的新數(shù)據(jù)的程度帶來了對早期生命可能在地球上如何進化的更好理解?！癛dRp應(yīng)該是最古老的基因之一--它在需要DNA之前就已經(jīng)存在。因此，我們不僅僅是在追蹤病毒的起源，也是在追蹤生命的起源。”
