Klein, maar wat een impact! Met in totaal 10³¹ deeltjes zijn virussen de talrijkste biologische entiteiten in de oceaan. Door selectief de cellen van hun gastheer te doen barsten, zorgen virussen voor het vrijkomen van heel wat opgeloste organische stoffen. Hierdoor leiden ze de stroom van energie en voedingsstoffen om van hogere trofische niveaus naar microbiële recycling – wat een directe invloed heeft op de biogeochemische fluxen binnen een ecosysteem. Sommige virussen kunnen in een lysogene toestand terechtkomen, waarbij ze hun genoom integreren in het chromosoom van de gastheer en zich passief vermenigvuldigen tijdens de celdeling van de gastheer zonder de gastheer te doden. Hisham Shaikh (VLIZ & UGent) verdedigde met succes zijn doctoraatsonderzoek op vrijdag 13 februari 2026 op onderzoek naar virussen en hun functie in de biogeochemie van de Noordzee.
Het grootste deel van onze kennis over aquatische, virale, ecologische processen is afkomstig uit studies in de open oceaan. Virale processen in dynamische kustgebieden en ondiepe continentale zeeën zijn minder onderzocht. De Noordzee is met zijn geringe diepte, rijk bodemreliëf, toevoer van zowel rivier- als Atlantisch water, sterke getijdenkrachten en zware antropogene druk een dergelijk onderbelicht ecosysteem. Ideaal om te bestuderen hoe virussen de biogeochemie van kustgebieden reguleren.
Dat is het thema van het doctoraat dat Hisham Shaikh (VLIZ & UGent) op vrijdag 13 februari 2026 behaalde; met als promotoren & supervisors prof. dr. Anne Willems (UGent), dr. Maarten De Rijcke (VLIZ) en prof. dr. Corina Brussaard (NIOZ). Zijn proefschrift toont dat virussen talrijke, dynamische en functioneel belangrijke componenten van het Noordzee-ecosysteem zijn. Door methodologische verfijningen aan te brengen in virale productieanalyses verbeterde Hisham de schattingen van lytische productie en induceerbare lysogenie, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid virusgebonden prokaryotische mortaliteit, significante koolstofuitstoot en uitgesproken ruimtelijke heterogeniteit in het Noodzeebassin aan het licht kwamen.
De metagenomische analyses onthulden verder een divers DNA-viroom. Die DNA-pool wordt gedomineerd door bacterie-etende virussen (bacteriofagen) geassocieerd met heterotrofe bacteriën, en daarnaast ook seizoensgebonden ssDNA-virusgemeenschappen en gigantische virusgemeenschappen. Metatranscriptomische analyses brachten een zeer dynamische en transcriptioneel actieve RNA-virosfeer aan het licht, met sterke seizoensgebonden signalen bij virussen die geassocieerd zijn met fytoplankton, schimmels en ongewervelden.
In zijn geheel illustreert dit werk dat virussen de dynamiek van microbiële populaties en de verwerking van organisch materiaal op meerdere trofische niveaus beïnvloeden. Dat zet hun centrale rol in de vormgeving van de microbiële gemeenschapsstructuur en de biogeochemische kringloop in de gematigde Noordzee in de verf.
De leescommissie van het doctoraat kende naast de eerder genoemde promotoren en supervisors nog andere vertegenwoordigers van diverse kennisinstellingen: prof. Dries Bonte (Ugent), prof. Jan Mees (VLIZ), prof. Xavier Saelens (Ugent), prof. Jelle Matthijnssens (KULeuven) en dr. Adam Monier (University of Exeter).
Referentie: Shaikh, H.M. (2026). Uncovering the diversity & ecology of viruses in the North Sea. VLIZ PhD Theses, 12. PhD Thesis. Ghent University: Belgium. 180 pp. [VLIZ-bib]
