Jasmin C. Green '15是Matoaka湖病毒种群研究的第一作者
马托阿卡湖的水域里生活着大量不同种类的病毒。这很好。
一篇研究Matoaka病毒多样性的论文发表在《水生微生物生态学》杂志上。Jasmin C. Green ' 15是该论文的第一作者,还有Faraz Rahman ' 15,博士后研究员Matthew a . Saxton和William & 玛丽生物系副教授Kurt E. Williamson。
本科生成为论文的共同作者并不罕见,尤其是在威廉与玛丽学院。但值得注意的是,一名本科生在一篇论文中被列为第一作者,就像格林在《马托阿卡湖病毒多样性的宏基因组评估》中所写的那样。
威廉姆森说:“成为第一作者意味着你做了大部分的工作。”他补充说,管理作者名单的做法因学科而异,甚至因期刊而异。“但在生物学中,一般来说,第一作者写了论文,做了大部分的分析,可能对这个想法有很大的贡献。”
格林和拉赫曼研究了马托阿卡湖以外的病毒群落。这个湖是以前的路德威尔磨坊池,是威廉玛丽校园的地标。这个蓄水池建于1718年,使Matoaka成为北美最古老的人工湖之一。
这两位本科生组成了一个研究伙伴关系,他们称之为“贾法尔”,这是他们从名字的开头构建的称谓。贾法尔在一节课上对研究病毒星系产生了兴趣,这节课的老师后来成为了这篇论文的合作者和合著者。
“我上了一门微生物生态学的课,威廉森教授佳博体育的博士后马特·萨克斯顿(Matt Saxton)是讲师。他在谈论他对雨水截留池的研究,”格林说。“这是我开始感兴趣的东西。”
这篇论文可能是对一个小型、温带、富营养化湖泊进行的第一项宏基因组研究。威廉姆森解释说,“宏基因组”指的是对微生物种群的基因组成进行分析,比如细菌,或者在这种情况下是病毒。这项工作比较了Matoaka湖的两个分支和湖泊主体的病毒数量。詹姆斯敦路穿过马托阿卡湖大坝。一个步行者站在大坝上,直直地望着湖的对面,会看到上面的湖被松鼠角一分为二。左边是由Pogonia Creek注入的部分湖泊;右边是克里姆戴尔河的支流。
Williamson解释说,Crim Dell流入的水排干了景观美化、居住和精心照料的William & 玛丽校园,而Pogonia Creek则排干了学院森林,这是一个无人管理的地区,人类活动少得多。这个想法是通过比较Pogonia和Crim Dell的流入来检查人类活动对病毒群落的影响。
这项研究包括对病毒DNA的高科技分析,但一开始只是在选定的地点简单地从湖中舀出水。
“我们舀起两升水。我们把它带回佳博体育进行过滤。”拉赫曼说。他解释说,过滤材料足够细,只允许病毒通过,而不允许相对较大的细菌和其他生物通过。经过额外的处理后,病毒样本被送到佳博体育进行测序。
“我们把序列拿回来,它只是一串字母——a、C、T、G,你知道吗?”格林解释说。“然后我们将这些序列与在线数据库进行匹配,我们就可以开始了解我们这里有哪些特定的病毒。”
这三个地点——克里姆戴尔和波戈尼亚溪口,以及马托阿卡湖的开放水域——的比较显示,病毒的类型有90%以上的重叠,但论文显示,克里姆戴尔和波戈尼亚湖水的不同部分之间,各种病毒的丰度存在明显差异。威廉姆森说,研究结果表明,人为的土地利用行为会降低物种的总体丰富度——甚至包括病毒。他指出,许多其他研究已经记录了人类对各种动物种群(包括细菌)物种丰富度的影响,但这项研究首次指出,这种影响也可能扩展到病毒种群。
正如预期的那样,序列结果显示大多数样品由各种噬菌体组成,噬菌体是感染细菌的病毒。另一个意料之中的发现是,从马托阿卡湖采集的大多数病毒都没有出现在在线数据库中。
格林说:“在我们已经测序的病毒中,只有大约20%的病毒与已经确定的特征相匹配。”
这篇论文将Matoaka湖的病毒宏基因组与许多系统中发现的病毒宏基因组进行了比较,包括被称为gueltas的沙漠池塘、南极洲的一个湖泊和威廉森称之为“异国情调”的其他水域。他指出,研究结果支持这样一种观点,即病毒可以根据其起源生态系统分为相关的遗传群体。
他说:“来自马托阿卡湖的病毒在基因上与来自其他淡水的病毒更相似,远至南加州和法国,而不是来自海洋、高盐和动物相关环境的病毒。”