病毒将细胞重编程为不同的病毒细胞

如果它看起来像鸭子，又像鸭子一样嘎嘎叫，那么谚语说，它一定是鸭子。但是，如果鸭子被病毒感染，从而不再像鸭子一样看起来或嘎嘎叫，那它还是鸭子吗?对于由俄亥俄州立大学和密歇根大学的研究人员领导的研究小组，研究病毒感染如何引起海洋微生物的重大代谢变化，答案是否定的。他们将被感染的微生物细胞称为病毒细胞，该名称的变化最早于2011年描述，反映了他们经历的代谢变化。

地球上，地球上和周围的微生物数量是一个天文数字，但病毒数量却超过了它们。在海洋中，病毒数量超过表面微生物的10到1，并且在任何给定时间都会感染20%到40%的微生物。因此，微生物病毒可对其宿主调节的全球营养循环产生重大影响。例如，在海洋中捕获并储存碳的微生物在感染时可以减少碳的固定。人们对被病毒感染的微生物细胞转化为病毒细胞以及这些感染的结果如何影响其生态系统内的相互作用知之甚少。

微生物驱动着为地球提供能量的能量和营养循环，病毒通过感染控制它们，但对于这些感染对生态系统功能的影响知之甚少。为了改善全球微生物多样性的特征，旨在改善预测性生态系统模型，密歇根大学的梅利莎·杜海姆和俄亥俄州立大学的马特·沙利文使用了一种实验方法和一种海洋噬菌体-宿主模型来研究病毒-宿主-养分之间的相互作用。在他们的研究中，该研究发表在ISME杂志上，他们集中研究了病毒感染的微生物如何转化为与未感染的细胞在代谢和功能上不同的病毒细胞。Duhaime和Sullivan是共同通讯的作者，而该研究的主要作者是Sullivan实验室的博士后研究员Cristina Howard-Varona。

研究小组用两种不相关的病毒感染了海洋假单胞菌细菌：siphovirus PSA-HS2和podovirus PSA-HP1。每种病毒都表现出不同的方法来感染细菌宿主并对其进行代谢重编程，该细菌宿主被转化为两个非常不同的病毒细胞(分别为HS2-virocell和HP1-virocell)以及相应的不同感染结果。重新编程了细菌的中央碳和能量代谢，以从环境中获取更多营养。

证明感染微生物的成本及其对生态系统的影响可能会发生变化，这是朝着开发更有效的预测性生态系统模型迈出的一步。接下来，研究人员正在努力更好地了解营养素的可获得性或缺乏如何影响病毒感染和所得病毒细胞的代谢，以更好地体现自然环境中感染的发生方式。

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