巨型阿米巴虫 科学家发现了300多种具有奇怪能力的“巨型”病毒

栏目:国内 2021-10-04 09:23:11
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科学家继续在世界各地发现像地狱一样奇怪的病毒。本周,研究人员详细介绍了他们发现的相对较大的噬菌体,即感染细菌的病毒。这些巨大的微生物不仅在大小上让典型的病毒相形见绌,而且似乎还能完成复杂的把戏,这些把戏只能在生物身上看到,包括它们的细菌猎物。近年来,我们注意到各种比平时大得多的病毒,其中一些甚至比一些细菌还要大。让这些病毒变大的不仅仅是体型,还有它们的基因。比如甲型流感病毒有8个基因,相当于13000个DNA碱基对。

但迄今为止发现的最大病毒有数百个基因和100多万个碱基对,在最弱的显微镜下也能看到。众所周知,这些巨大的病毒大多存在于阿米巴原虫体内,通常存在于远离人类的环境中。但是研究人员现在已经在更奇特的地方和离家更近的地方发现了类似的大型噬菌体。去年,一个研究小组在孟加拉国记录了生活在肠道细菌中的大型噬菌体。

如今,研究和发现新病毒的方法通常是通过筛选从环境中收集的脱氧核糖核酸样本。在这种情况下,研究人员观察了取自人类和动物粪便、淡水和海水、淤泥沉积物和温泉的样本。然后他们筛选出任何可能不是噬菌体的微生物,包括其他病毒。最后,他们试图重建剩余的基因组。研究作者、加州大学伯克利分校地球和行星科学教授吉尔·班菲尔德通过电子邮件告诉Gizmodo:“基因组非常大,有些比‘典型’的噬菌体大得多。班菲尔德和她的团队说,他们发现了300多种噬菌体,有20多万个碱基对。他们发现最大的噬菌体有73.5万个碱基对,是普通噬菌体基因大小的10倍多。研究团队将这些“巨型噬菌体”命名为“噬菌体”,它们似乎还拥有通常存在于活生物体和细胞中的基因,这应该能让它们完成一些相当复杂的任务。

例如,许多巨型噬菌体具有对细菌用来抵抗病毒的系统很重要的基因——CRISPR。虽然我们很多人可能认为CRISPR是一种优秀的基因编辑技术,但它的起源是一种古老的免疫系统,细菌利用它来切割想要感染它们的敌对病毒的DNA。研究作者巴塞姆·阿尔-沙耶布告诉Gizmodo,这些crispr相关基因可能被巨型噬菌体利用,以“病毒之间的战争,旨在摧毁其他争夺同一宿主细胞的病毒”的形式增强宿主的防御能力。这些新发现只是证明我们对病毒知之甚少的最新发现。在大型病毒中发现的生物的能力混淆了病毒作为无生命物体的本质。即使在大型病毒中,事情也没有那么简单。巨型噬菌体虽然在某些方面与其他巨型病毒相似,但可能与它们没有密切关系,就像细菌与变形虫或其他真核生物没有密切关系一样。

相反,研究小组认为它们属于完全不同的病毒组或分支。在他们发现的350多种大型噬菌体中,研究团队将它们分成10个独立的分支,每个分支都有一个名字,在合著者的母语中,这个名字意味着“巨大”。虽然热爱变形虫的巨型病毒对人类来说可能不是问题,但对巨型噬菌体来说可能不是问题。众所周知,生活在人体肠道内的噬菌体会影响肠道菌群,从而影响人们患某些疾病的风险。它们还可能将基因转移给细菌,使细菌对抗生素更具耐药性,或更容易引发疾病。然而,噬菌体对健康影响的研究仍然有限。同时,科学家可以通过研究这些奇怪的病毒来改进CRISPR这样的工具。班菲尔德说,可以肯定的是,病毒世界,无论是感染阿米巴、人类还是细菌,“都比以前想象的要复杂和有趣得多。”