發(fā)現(xiàn)新的巨型病毒群

來(lái)自?shī)W地利和美國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一組巨型病毒--Klosneuviruses- 含有許多其他病毒和蛋白質(zhì)的成分，他們的分析表明，Klosneuviruses在最近的進(jìn)化時(shí)間框架中獲得了各種成分，可能來(lái)自和作為適應(yīng)他們的主人。描述這一發(fā)現(xiàn)的論文發(fā)表在4月7日的“科學(xué)”雜志上。

自2003年以來(lái)，生物學(xué)家一直對(duì)巨型病毒著迷，當(dāng)時(shí)由CNRS科學(xué)家Didier Raoult領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)并描述了Mimiviruses。

從那時(shí)起，已發(fā)現(xiàn)少數(shù)其他巨型病毒群，如潘多拉病毒和Pithoviruses。

他們編碼參與翻譯的蛋白質(zhì)的獨(dú)特能力激發(fā)了研究人員對(duì)巨型病毒起源的興趣。

從那以后，出現(xiàn)了兩個(gè)進(jìn)化假設(shè)：

(i)有人認(rèn)為巨型病毒是從一個(gè)古老的細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的，也許是一個(gè)已經(jīng)滅絕的第四個(gè)細(xì)胞生命領(lǐng)域;

(ii)另一個(gè)人認(rèn)為巨型病毒是由較小的病毒引起的。

“Klosneuvirus的發(fā)現(xiàn)支持后一種觀點(diǎn)，”首席合著者，美國(guó)能源部聯(lián)合基因組研究所微生物基因組學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Tanja Woyke博士說(shuō)。

“在這種情況下，一種較小的病毒感染了不同的真核生物宿主，并通過(guò)零碎的獲取，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)從獨(dú)立來(lái)源中獲取編碼轉(zhuǎn)化機(jī)制成分的基因。”

Woyke博士及其合著者在奧地利一家污水處理廠的廢水中發(fā)現(xiàn)了Klosneuvirus。

“對(duì)來(lái)自?shī)W地利克洛斯特新堡廢水處理廠的低復(fù)雜性宏基因組的分析揭示了明顯分離的基因組箱，其中包含許多通常在巨型病毒中發(fā)現(xiàn)的基因，”他們解釋說(shuō)。

“從這些數(shù)據(jù)中，我們命名為Klosneuvirus的一種假定病毒的1.57-Mb基因組被組裝起來(lái)了。”

為了檢測(cè)與Klosneuvirus相關(guān)的病毒，研究小組篩選了近7,000個(gè)環(huán)境宏基因組，并發(fā)現(xiàn)了“三個(gè)宏基因組箱，具有高裝配質(zhì)量和基因含量的強(qiáng)烈重疊”。

“這三個(gè)箱子被確定為巨型病毒基因組，范圍從0.86 Mb(Indivirus)到1.33 Mb(Hokovirus)到1.53 Mb(Catovirus)，”科學(xué)家說(shuō)。

乍一看，Klosneuviruses中的“細(xì)胞”基因套件似乎有一個(gè)共同的起源，但在詳細(xì)分析它們時(shí)，作者觀察到它們來(lái)自不同的宿主。

從科學(xué)家們建造的進(jìn)化樹(shù)中，他們注意到它們?cè)谶M(jìn)化的不同階段被病毒一點(diǎn)一點(diǎn)地獲得。

所述Klosneuvirus基因含有氨酰tRNA(轉(zhuǎn)移核糖核酸)的酶具有特異性的19個(gè)的20個(gè)氨基酸，具有超過(guò)20點(diǎn)的tRNA沿著和翻譯因子和tRNA修飾酶的陣列-所有病毒中前所未有的發(fā)現(xiàn)，包括先前已知的巨型病毒。

Klosneuviruses的預(yù)測(cè)宿主是原生生物，雖然它們對(duì)原生生物的直接影響尚未確定，但這些巨型病毒被認(rèn)為對(duì)這些有助于調(diào)節(jié)地球生物地球化學(xué)循環(huán)的原生生物產(chǎn)生巨大影響。

該團(tuán)隊(duì)還確定Klosneuviruses屬于一個(gè)名為Mimiviridae的家庭。

“這一發(fā)現(xiàn)以新的方式為我們呈現(xiàn)病毒進(jìn)化，極大地?cái)U(kuò)展了我們對(duì)病毒在進(jìn)化過(guò)程中可以捕獲多少基本宿主基因的理解，”共同作者，國(guó)家生物技術(shù)中心的進(jìn)化和計(jì)算生物學(xué)家Eugene Koonin博士說(shuō)。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的信息。

“由于蛋白質(zhì)合成是細(xì)胞生命中最突出的標(biāo)志之一，它表明這些新病毒比任何人以前見(jiàn)過(guò)的任何病毒都更像'細(xì)胞樣'。”

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