Lo studio condotto da un gruppo di ricercatori israeliani ha permesso di identificare i meccanismi genomici che regolano i rapporti tra cyanobatteri fotosintetici del genere Prochlorococcus e i virus che li infettano permettendo la loro lunga coesistenza negli oceani.
Sarit Avrani e collaboratori hanno selezionato 77 ceppi batterici resistenti a 10 virus e hanno analizzato il loro genoma attraverso sequenziamento completo del DNA (27 ceppi) o mediante analisi PCR. Le mutazioni, associate alla resistenza, sono state localizzate nelle regioni ipervariabili del genoma (91%) chiamate isole genomiche (porzioni di DNA maggiori di 8 Kb), e interessano geni non conservati, acquisiti probabilmente dai batteri mediante trasferimento orizzontale da altri microrganismi (batteri o virus). Sono geni che codificano per recettori virali o altre proteine coinvolte nell'interazione batterio-virus a livello della superficie cellulare.

L'infezione virale causa la morte delle cellule suscettibili e seleziona le popolazioni resistenti all'infezione, ma in una lunga coesistenza tra popolazione ospite e virus è necessaria la presenza di una popolazione di cellule suscettibili per supportare la produzione virale. Nel caso studiato i ricercatori  osservano infatti che i ceppi resistenti mostrano in determinati ambienti crescita rallentata e maggiore suscettibilità ad altri virus rispetto le popolazioni suscettibili che si espandono, contribuendo così alla lunga coesistenza tra cyanobatteri e virus.

Avrani S, Wurtzel O, Sharon I, et al. Genomic island variability facilitates Prochlorococcus-virus coexistence. Nature 2011;474:604-8