In the ocean, viruses impact microbial mortality, regulate biogeochemical cycling, and alter the metabolic potential of microbial lineages. At deep-sea hydrothermal vents, abundant viruses infect a wide range of hosts among the archaea and bacteria that inhabit these dynamic habitats. However, little is known about viral diversity, host range, and biogeography across different vent ecosystems, which has important implications for how viruses manipulate microbial function and evolution. Here, we examined viral diversity, viral and host distribution, and viral-host interactions in microbial metagenomes generated from venting fluids from several vent sites within three different geochemically and geographically distinct hydrothermal systems: Piccard and Von Damm vent fields at the Mid-Cayman Rise in the Caribbean Sea, and at several vent sites within Axial Seamount in the Pacific Ocean. Analysis of viral sequences and Clustered Regularly InterSpaced Palindromic Repeats (CRISPR) spacers revealed highly diverse viral assemblages and evidence of active infection. Network analysis revealed that viral host range was relatively narrow, with very few viruses infecting multiple microbial lineages. Viruses were largely endemic to individual vent sites, indicating restricted dispersal, and in some cases viral assemblages persisted over time. Thus, we show that hydrothermal vent fluids are home to novel, diverse viral assemblages that are highly localized to specific regions and taxa.

中文翻译：

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深海热液喷口液中的多种病毒限制了整个海盆的扩散

在海洋中，病毒影响微生物的死亡率，调节生物地球化学循环，并改变微生物谱系的代谢潜能。在深海热液喷口处，大量病毒感染居住于这些动态栖息地的古细菌和细菌中的多种宿主。但是，人们对跨不同通风口生态系统的病毒多样性，寄主范围和生物地理学知之甚少，这对于病毒如何操纵微生物功能和进化具有重要意义。在这里，我们检查了微生物基因组中的病毒多样性，病毒和宿主分布，以及病毒源之间的相互作用，这些微生物基因组是从三个不同地球化学和地理上不同的热液系统中的多个排放位点排放的流体产生的：开曼中部上升的Piccard和Von Damm排放场在加勒比海，以及太平洋轴向海山内的多个发泄点。病毒序列和成簇的规则间隔的回文重复序列（CRISPR）间隔子的分析揭示了高度多样化的病毒组合和主动感染的证据。网络分析表明，病毒宿主范围相对狭窄，几乎没有病毒感染多种微生物谱系。病毒很大程度上是单个通风孔的地方病，表明传播受到限制，并且在某些情况下，随着时间的流逝病毒组合仍持续存在。因此，我们表明，热液喷出液是新颖，多样的病毒组合的所在地，这些组合高度定位于特定区域和分类单元。病毒序列和成簇的规则间隔的回文重复序列（CRISPR）间隔子的分析揭示了高度多样化的病毒组合和主动感染的证据。网络分析表明，病毒宿主范围相对狭窄，几乎没有病毒感染多种微生物谱系。病毒很大程度上是单个通风孔的地方病，表明传播受到限制，并且在某些情况下，随着时间的流逝病毒组合仍持续存在。因此，我们表明，热液喷出液是新颖，多样的病毒组合的所在地，这些组合高度定位于特定区域和分类单元。病毒序列和成簇的规则间隔的回文重复序列（CRISPR）间隔子的分析揭示了高度多样化的病毒组合和主动感染的证据。网络分析表明，病毒宿主范围相对狭窄，几乎没有病毒感染多种微生物谱系。病毒很大程度上是单个通风孔的地方病，表明传播受到限制，并且在某些情况下，随着时间的流逝病毒组合仍持续存在。因此，我们表明，热液喷出液是新颖，多样的病毒组合的所在地，这些组合高度定位于特定区域和分类单元。在某些情况下，病毒组合会随着时间的流逝而持续存在。因此，我们表明，热液喷出液是新颖，多样的病毒组合的所在地，这些组合高度定位于特定区域和分类单元。在某些情况下，病毒组合会随着时间的流逝而持续存在。因此，我们表明，热液喷出液是新颖，多样的病毒组合的所在地，这些组合高度定位于特定区域和分类单元。