病毒在海洋生态系统中扮演着重要角色。然而，对存在于黑暗海洋，尤其是南极洲冰架下的病毒的理解仍然十分有限。在Nature Communications报道的这项研究中，来自西班牙、德国、英国和奥地利的科学家通过挖掘单细胞基因组学、转录组学和宏基因组学数据，揭示罗斯冰架下病毒的多样性、生物地理学、活性以及作为微生物代谢促进因子的作用。罗斯冰架是最大的南极洲冰架，对全球碳循环有重要影响。冰架下腔体中发现的病毒群落主要由适应极地和中风地带环境的地方性病毒组成。与溶原生活方式相关基因的低丰度(<3%)与低生产力栖息地一致不支持“寄生胜者”假说的主导地位。作者的研究发现，病毒群落积极感染关键的铵氮和硫氧化化学自养微生物(如Nitrosopumilus spp, Thioglobus spp.)，支持“杀死胜者”动态模型。基于基因组分析，这些病毒携带特定的辅助代谢基因，可能参与氮、硫和磷的获取。

  总之，南极洲冰架下的病毒可能参与编程在这些化学合成驱动的生态系统中维持初级生产的生态相关微生物的新陈代谢，对全球养分循环具有重要作用。

  图1 南极冰壳下病毒的基本特征

  图2 罗斯冰架下病毒携带的特定辅助代谢基因

  根据组学信息作者绘制了丰富的病毒特定辅助代谢基因(auxiliarymetabolic gene，AMG)，包括潜在寄主的信息。一些检测到的病毒AMG属于非常丰富和活跃的病毒，它们感染一些最丰富和活跃的化能自养细菌，在罗斯冰架下为初级生产作出贡献(Nat. Commun.2022, 13, 1–15)。通过Alphafold对参与硫运输的一些AMG进行了三维结构蛋白预测。值得注意的是，同源病毒蛋白和宿主的三维结构非常相似。预测是使用Alphafold进行的。