深海生態系におけるウイルスの機能を解明(New Study Reveals Viral Functions in Deep-Sea Ecosystems)

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2025-12-03 中国科学院(CAS)

中国科学院海洋研究所(IOCAS)の研究チームは、深海の冷湧水域や海山など4地点の堆積物を遺伝子解析し、これまで断片的にしか理解されてこなかった深海ウイルスの生態機能を体系的に示した。多数の未知DNA・RNAウイルスが発見され、特にRNAウイルスは独自の宿主選好性と生活様式を示した。重要な成果は、ウイルスが宿主微生物に補助代謝遺伝子(AMGs)を介して難分解性有機物の分解能力を付与し、深海における炭素循環を直接的に促進していることを実証した点である。これにより、深海微生物が複雑な有機物を処理できる仕組みと、ウイルスが炭素循環の駆動因子として働く関連性が明確化された。本研究は、極限環境のエネルギー流動と物質循環の理解に新たな視座を与えるもので、深海生態学の「最後のフロンティア」に位置づけられる。

深海生態系におけるウイルスの機能を解明(New Study Reveals Viral Functions in Deep-Sea Ecosystems)
Representative images of virus-like particles. (Image by IOCAS)

<関連情報>

深海ウイルスの多様性と宿主の複合有機物代謝における役割 Deep-sea viral diversity and their role in host metabolism of complex organic matter

Chong Wang,Rikuan Zheng & Chaomin Sun
Nature Communications  Published:19 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-65207-y

Abstract

Viruses exert a pervasive influence on biogeochemical cycles in deep-sea ecosystems. Cold seeps and seamounts, globally distributed across the oceans and harboring diverse microbial communities, remain largely unexplored regarding their viral inhabitants and functions. By integrating metagenomic, DNA viromic, RNA viromic, and metatranscriptomic data, coupled with characterization of purified viral communities, we uncover the diversity of DNA and RNA viral communities and virus-host interactions, which vary significantly across distinct deep-sea sediment sites. These sites represent a declining cold seep, a site distant from the declining cold seep (sediment site), a nascent cold seep site, and a seamount. The viral community in the nascent cold seep displays unique characteristics, with an increased proportion of RNA viruses and temperate viruses. Viral genomic and metatranscriptomic analyses reveal viral functional genes are actively expressed, potentially enhancing host metabolism of complex organic matter. Here, our findings underscore the diversity, ecological roles, and host interactions of viral communities in different cold seeps and seamounts, suggesting the importance of viruses in deep-sea carbon cycling and microbial community structure.

生物環境工学
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