由能源部/联合基因组研究所制作
带有阿尔蒂古菌(蓝色)和病毒(红色)的生物膜图像
信用:维多利亚·图尔辛斯基和丽·格里斯多恩 阿尔蒂古菌是固定碳的微生物，也是地球深层地下多种病毒的目标
它们是深层地下生态系统的丰富代表
一组研究人员描述了病毒是如何反复试图感染和破坏宿主古细菌的，以及微生物是如何抵抗的
地球表面下的战斗是通过结合微生物群落研究(宏基因组学)和化学标记方法重建的
高原古菌在缺氧环境中是丰富的优势种群，地下深处没有氧气
这些古细菌固定碳和氮，但是感染古细菌的病毒会导致细胞破裂
这一行为触发了地下碳循环，释放出新鲜的有机碳，作为其他微生物进入环境的食物来源
在J
稀有
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托尔金的《指环王》中，霍恩堡要塞经受住了所有的攻击——直到赫尔姆深渊之战
黑暗巫师萨鲁曼的军队多次试图突围，最终依靠炸药成功
像洪堡一样，阿尔蒂古菌也有对抗多次病毒感染的历史
他们的基因组包括编码CRISPR系统的短DNA序列，通过整合来自感染病毒和噬菌体的短序列，帮助细菌抵抗外来遗传元素
在这些序列中是被称为间隔物的病毒片段，表明被排斥的感染和裂解微生物细胞的尝试
《自然通讯》最近报道了这种在未开垦但丰富的地下生物中病毒-宿主军备竞赛的演示
这项工作是由杜伊斯堡-埃森大学亚历山大·普罗布斯特实验室的贾妮娜·拉尔福和维多利亚·图尔辛斯基领导的
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能源部联合基因组研究所(JGI)，位于劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的能源部科学办公室用户设施
为了了解更多关于微生物种群如何应对病毒感染的信息，研究人员正在使用Altiarchaea作为模型系统来研究病毒与宿主的相互作用
此前已经鉴定出大约150种古细菌病毒
JGI的研究人员调查了JGI IMG/M数据库中公开的数据，普罗布斯特实验室用这些信息搜索并找到了另外13个预测的病毒基因组
研究小组将这些病毒命名为Altivir，在已知的四个地下生态系统中的三个中发现了它们
该团队随后追踪了阿尔蒂古菌如何建立对病毒的免疫力
为此，他们将2012年和2018年从含水层收集的样本与2018年收集的生物膜样本进行了比较
他们在样本中寻找并发现了与八组不同病毒相对应的CRISPR间隔序列
为了可视化一个特定的病毒基因组，他们利用了一种被称为病毒鱼的靶向技术
利用荧光标记的探针，研究小组能够在显微镜下观察特定候选病毒的行为
病毒被细胞吸附，然后细胞破裂，病毒颗粒扩散出去，碳在微生物群落中移动
这些发现还表明，溶解病毒在深层生物圈微生物群落中比想象中更常见
溶源性病毒更喜欢感染宿主细胞，然后与宿主DNA被动复制，长期以来被认为在这些环境中更丰富
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