Одним из победителей конкурса «Байкальская инициатива» 2020 стал Сергей Потапов. Он возглавляет научную группу, которая работает над проектом «Характеристика виромов оз. Байкал с применением высокопроизводительного секвенирования». Сергей Потапов рассказал нам об актуальности своего проекта и планах его развития.
Как Вы узнали о конкурсе и почему решили участвовать?
О конкурсе «Байкальская инициатива» я узнал от коллеги, и так как я занимаюсь вирусами, а эта тема весьма актуальная на сегодняшний день, то наша научная команда решила попробовать и отправить заявку на участие.
О чем Ваш проект? С чем связан выбор темы?
Вирусы – самые многочисленные биологические объекты на планете, также они являются облигатными внутриклеточными паразитами, которые состоят из одной или двух молекул РНК или ДНК, заключенных в белковую оболочку (капсид), некоторые из них имеют дополнительную липидную мембранную оболочку. Вирусные сообщества водных экосистем представлены вирусами эукариот, бактерий и архей; вирусы последних двух доменов обычно называют фагами. В водной среде вирусы присутствуют как в виде свободных частиц, так и внутри клетки хозяина. Несмотря на размер (нанометры) эти формы жизни могут существенно влиять на биогеохимические циклы, изменяя потоки вещества и энергии. Бактериофаги, например, играют ключевую роль в регулировании численности и состава микробных сообществ, вызывая инфицирование и гибель микроорганизмов.
Почему Ваш проект важен? Что будет с результатами?
В этом исследовании мы планируем получить несколько гигабаз данных, так называемых ридов (прочтений) первичной структуры генетического материала, и с помощью биоинформатического анализа выявить таксономический состав вирома (т.е. всего пула вирусных последовательностей), определить доминирующие таксоны вирусов, патогенные и условно-патогенные. Из кусочков (ридов) будут собраны полногеномные последовательности вирусов, что даст важную информацию об устройстве генома, например, о наличии генов, управляющих метаболизмом бактерий при инфицировании фагом. Полученный материал будет зарегистрирован в базе данных и доступен другим исследователями со всего мира в сравнительных анализах, например, при получении новых данных из других водных экосистем.
В развитии проекта мы видим возможность сравнить виромы из разных котловин озера и выявить различия, сходства в их составе, оценить, как меняется состав в сезонном аспекте, затронуть разные слои (от поверхности до дна).