Gli enormi fagi sono stati trovati perlustrando un ampio database di DNA generato da quasi 30 ambienti diversi, che vanno dalle viscere dei neonati prematuri e delle donne incinte a una sorgente termale tibetana, un bioreattore sudafricano, stanze d'ospedale, oceani, laghi e profondi sotterranei.
I fagi - abbreviazione di batteriofago perché "mangiano" i batteri - sono di dimensioni e complessità considerate tipiche della vita, portano numerosi geni che normalmente si trovano nei batteri e usano questi geni contro i loro ospiti batterici.
I risultati forniscono nuove informazioni sulla guerra costante tra fagi e batteri.
Lo studio è stato condotto da scienziati dell'Università di Melbourne e dell'Università della California, Berkeley, che identificò 351 diversi enormi fagi, tutti con genomi quattro o più volte più grandi della media dei genomi dei virus che predano i batteri.
Tra le scoperte c'era il più grande batteriofago fino ad oggi:il suo genoma, 735, 000 paia di basi lunghe, è quasi 15 volte più grande del fago medio. Questo più grande genoma dei fagi conosciuto è molto più grande dei genomi di molti batteri.
"Stiamo esplorando i microbiomi della Terra e a volte emergono cose inaspettate, " ha detto la professoressa Jill Banfield, l'autore senior dei risultati ora pubblicati in Natura . "Questi virus di batteri fanno parte della biologia, di entità replicanti, di cui sappiamo ben poco".
Il professor Banfield è ora a Berkeley in scienze della terra e planetarie e scienze ambientali, politica e gestione, ma ha svolto una parte significativa del suo lavoro sui fagi quando era alla School of Earth Sciences presso l'Università di Melbourne.
Questi enormi fagi colmano il divario tra batteriofagi non viventi, da una parte, e batteri e Archaea (la diversità dei batteri). Sembrano esserci sicuramente strategie di esistenza di successo che sono ibridi tra quelli che pensiamo come virus tradizionali e organismi viventi tradizionali".
Professoressa Jill Banfield
Le nuove scoperte hanno anche implicazioni per le malattie umane. I virus in generale trasportano geni tra le cellule, compresi i geni che conferiscono resistenza agli antibiotici. E poiché i fagi si trovano ovunque vivano batteri e Archaea, compreso il microbioma intestinale umano, possono trasportare geni dannosi nei batteri che colonizzano gli esseri umani.
"Alcune malattie sono causate indirettamente dai fagi, perché i fagi si muovono attorno ai geni coinvolti nella patogenesi e nella resistenza agli antibiotici, " disse il professor Banfield. "E più grande è il genoma, maggiore è la capacità che hai di muoverti attorno a quel tipo di geni, e maggiore è la probabilità che sarai in grado di fornire geni indesiderati ai batteri nei microbiomi umani".
Il professor Banfield studia la diversità dei batteri da più di 15 anni.