Bakteriofagi – virusi koji inficiraju bakterije – uobičajeni su u ekosistemima tla. Međutim, mnogi od ovih faga nisu identifikovani, a bakterije na koje ciljaju takođe su misterija.
U studiji, objavljenoj u časopisu Nature Communications, istraživači su koristili naprednu tehnologiju nazvanu visokopropusno hvatanje konformacije hromozoma (Hi-C) kako bi direktno istražili odnose između faga i njihovih bakterijskih domaćina u zemljištima sa različitim nivoima vlage.
Istraživanje je pokazalo da su fagi manje aktivni u suvom nego u vlažnom tlu. Ovi fagi su ciljali na bakterijske domaćine koji su u stanju da prežive i napreduju u suvim uslovima. Činilo se da su neki od ovih bakterijskih domaćina važne vrste u svojim bakterijskim zajednicama. Ovo pokazuje da fagi mogu uticati na bakterijske populacije kao odgovor na promene u vlažnosti zemljišta.
Ova studija je značajan napredak u korišćenju Hi-C sekvenciranja u zemljištu. Ova tehnologija omogućava istraživačima da posmatraju i snimaju virusne infekcije koje su u toku i identifikuju interakcije između virusa i njihovih domaćina.
Posebno, ovo nudi eksperimentalne dokaze virusnih generalista. Ranije je ovaj koncept bio predviđen samo na osnovu analize podataka. Pored toga, kombinovanjem Hi-C sa drugim tehnikama sekvenciranja DNK i RNK, naučnici mogu steći nove perspektive o tome kako sušenje tla utiče na odnose između faga i njihovih domaćina.
Istraživači su prikupili uzorke tla pre i posle dvonedeljnog perioda inkubacije, koji je simulirao prirodni proces sušenja koji se dešava na terenu.
Da bi identifikovali interakcije između faga i njihovih domaćina, istraživači su koristili Hi-C, koji uključuje hemijsko povezivanje molekula DNK faga i njihovih bakterijskih domaćina koji se nalaze u istoj ćeliji. Istraživanje je takođe koristilo uparene metagenome i metatranskriptome koje je generisao Zajednički institut za genome, ustanova za korisnike Odeljenja za energiju, da bi se ispitao sastav fagnih i bakterijskih zajednica i njihove potencijalne aktivnosti.
Istraga je otkrila da bi neke od ključnih vrsta unutar bakterijske zajednice mogle poslužiti i kao domaćini za fage.
Istraživači su primetili da je učestalost infekcija fagom po populaciji domaćina imala značajnu negativnu korelaciju sa obiljem domaćina u zemljištu pre procesa sušenja. Međutim, nakon što se tlo osušilo, fagi su bili manje aktivni, ali izgledalo je da selektivno ciljaju na domaćine sa povoljnim osobinama.
Zajedno, ovi nalazi pružaju dokaze o tome kako fagi mogu uticati na dinamiku bakterijskih populacija kao odgovor na promenu nivoa vlage u zemljištu.
