Virus marins: trossets de vida indispensables per al funcionament del planeta | Marine viruses: Pieces of life essential for the functioning of the planet

4 pages, 5 figures

[EN] Marine viruses are the most abundant biological entities in the sea. We find 10 million in 1 ml and 1030 in the entire ocean. They infect all living beings, from whales to prokaryotes (bacteria and archaea). Since prokaryotes are very abundant (1 million per ml), they are the viruses’ favourite hosts. The largest proportion of viruses in the sea are double-stranded DNA bacteriophages, although RNA viruses are also found. In marine systems, viruses play a key role in the food web. When they lyse their hosts, they cause the cellular content rich in dissolved organic matter and recycled inorganic nutrients to enter the water column, where it is used by other bacteria and/or by photosynthetic microorganisms for their growth. Consequently, viruses control the abundance and diversity of the microbial communities and play a key role in the biogeochemical cycles in the ocean. But not all viruses are lytic: some integrate themselves into their host’s genome and become prophages or temperate viruses. The carrier cell of the prophage or temperate virus is a lysogen and the prophage can be transmitted to further generations, causing changes in its genome. Environmental changes or cellular stress could revert the lysogenic cycle to the lytic cycle, releasing new viral progeny with the cellular content of the host. The different types of infection (lytic and lysogenic) make marine viruses the largest reservoir of genetic diversity, either stealing genes and/or transferring them to their hosts. Lastly, viruses also could play an important role in the regulation of the climate, contributing to the production of condensation nuclei that act as seeds for the formation of clouds, considered cooling elements of our planet

[CAT] Els virus marins són les entitats biològiques més abundants que hi ha al mar. En un mil·lilitre (ml) en trobem deu milions i en tot l’oceà 1030. Infecten a tots els éssers vius des de balenes fins a procariotes (bacteris i arqueus). Sent aquests darrers molt abundants (un milió per ml), són els seus hostes preferits. Per tant, la major proporció de virus que hi ha al mar són bacteriòfags (del grec, ‘menjadors de bacteris’) de doble cadena de DNA encara que també se’n troben d’RNA. Tenen un paper cabdal a les xarxes tròfiques microbianes. Quan lisen els seus hostes (per exemple, bacteris i fitoplàncton), el contingut cel·lular ric en matèria orgànica dissolta passa a la columna d’aigua. Part d’aquesta matèria orgànica pot ser aprofitada pels bacteris per créixer i remineralitzada a nutrients inorgànics (N, P, S), que podran ser utilitzats pel fitoplàncton. Per tant, els virus desenvolupen un paper important en el control de l’abundància i diversitat de les comunitats microbianes i en els cicles biogeoquímics a l’oceà. Però no tots els virus són lítics; n’hi ha que s’integren en el genoma de l’hoste i esdevenen pròfags. El pròfag passa a ser un virus temperat i la cèl·lula portadora és el lisogen i pot transmetre’l a moltes generacions (cicle lisogènic), ja que la constitució genètica del bacteri canvia degut als nous gens que aporta el virus. A conseqüència de canvis ambientals i altres factors, el cicle lisogènic pot revertir al cicle lític, i llençar la nova progènie vírica fora amb el contingut cel·lular de l’hoste. Els diferents tipus de cicle d’infecció (lític i lisogènic) fan que els virus marins siguin el reservori més gran de diversitat genètica, ja que transfereixen gens dels hostes infectats a d’altres hostes. Finalment, els virus també tenen un paper important en la regulació del clima, ja que contribueixen a la producció de nuclis de condensació que són la llavor per a la formació de núvols, els quals es consideren elements que intervenen en el refredament del planeta

With the funding support of the ‘Severo Ochoa Centre of Excellence’ accreditation (CEX2019-000928-S), of the Spanish Research Agency (AEI)

Peer reviewed