检查有助于“增加”海洋碳捕获的病毒

有了世界海洋中数十万种DNA和RNA病毒的目录，科学家们现在正专注于最有可能通过帮助捕获海水中的二氧化碳来对抗气候变化的病毒，或者使用类似的技术，寻找可能阻止甲烷从融化的北极土壤中逃逸的不同病毒

通过将基因组测序数据与人工智能分析相结合，研究人员识别了海洋病毒，并评估了它们的基因组，发现它们从海洋中处理碳的其他微生物或细胞中“窃取”了基因。绘制微生物代谢基因，包括水下碳代谢基因，揭示了全球海洋中340条已知的代谢途径。其中128个也在海洋病毒的基因组中发现

俄亥俄州立大学微生物学教授兼微生物组科学中心主任Matthew Sullivan说：“我对这个数字如此之高感到震惊。”

通过计算的进步挖掘了大量数据，该团队现在已经揭示了哪些病毒在碳代谢中发挥作用，并在新开发的社区代谢模型中使用这些信息来帮助预测使用病毒来设计海洋微生物组以更好地捕获碳的效果

“建模是关于病毒如何提高或降低系统中的微生物活性，”Sullivan说。“社区代谢建模告诉我梦想中的数据点：哪些病毒针对的是最重要的代谢途径，这很重要，因为这意味着它们是很好的杠杆。”

Sullivan今天在丹佛举行的美国科学促进会年会上介绍了这项研究

Sullivan是Tara海洋联合会的病毒协调员，该联合会为期三年，研究气候变化对世界海洋的影响，以及35000个含有丰富微生物的水样的来源。他的实验室专注于噬菌体，即感染细菌的病毒，以及它们在工程框架中被放大的潜力，以操纵海洋微生物将碳转化为最重的有机形式，并沉入海底

“海洋吸收碳，从而缓冲我们应对气候变化。二氧化碳作为气体被吸收，其转化为有机碳是由微生物决定的，”Sullivan说。“我们现在看到的是，病毒针对的是这些微生物群落代谢中最重要的反应。这意味着我们可以开始研究哪些病毒可以用来将碳转化为我们想要的那种。

”换句话说，我们能不能加强这种巨大的海洋缓冲区，使其成为碳汇，为应对气候变化争取时间，而不是碳被释放回大气中以加速它？“

2016年，Tara团队确定海洋中的碳沉降与病毒的存在有关。人们认为，当感染病毒的碳处理细胞聚集成更大的粘性聚集体并降落到海底时，病毒会帮助碳沉降。研究人员开发了基于人工智能的分析方法，以识别数千种病毒，其中很少有。”贵宾“病毒，在实验室中培养，并作为海洋地球工程的模型系统与之合作。

这一新的社区代谢模型由塔拉海洋联盟的合作者Damien Eveillard教授开发，帮助他们了解这种方法可能会产生什么意想不到的后果。Sullivan的实验室正在吸取这些海洋经验教训，并将其应用于使用病毒来发动er微生物组在人体环境中帮助脊髓损伤恢复，改善艾滋病毒感染母亲所生婴儿的预后，对抗烧伤感染等

“我们正在进行的对话是，‘其中有多少是可转移的？’”同时也是土木、环境和大地测量工程教授的沙利文说。“总体目标是将微生物群工程化，使其成为我们认为有用的东西。”

他还报道了在一个完全不同的生态系统中使用噬菌体作为地球工程工具的早期努力：瑞典北部的永久冻土，当冻土融化时，微生物既会改变气候，也会对气候变化做出反应

俄亥俄州立大学微生物学副教授Virginia Rich是俄亥俄州立大学EMERGE生物整合研究所的联合主任，该研究所在瑞典实地组织微生物组科学。Rich还共同领导了之前的研究，该研究确定了融化的永久冻土中的单细胞生物谱系是甲烷的重要生产者，甲烷是一种强效温室气体

Rich与新罕布什尔大学的Ruth Varner共同组织了AAAS会议，后者是EMERGE研究所的联合主任，该研究所的重点是更好地了解微生物群如何应对永久冻土融化以及由此产生的气候相互作用

Sullivan的演讲题为“从生态系统生物学到用病毒管理微生物组”，并在题为“微生物组目标生态系统管理：小玩家，大角色”的会议上发表