Science评论：无生命的巨型病毒为什么要窃取生命所必需的基因呢?
来源：本站原创 2020-04-23 16:06
2020年4月23日讯 /生物谷BIOON /——病毒可能不是活的，但它们可能正在改变全球范围内的生命。研究人员发现，一种被称为"巨型病毒"的奇怪微生物群含有与新陈代谢有关的基因，它们可能利用这些基因将它们的僵尸宿主转化为超级能量工厂。因为它们的许多受害者是减缓气候变化和控制海洋生态系统的重要角色，所以这些巨型病毒可能正在对地球上的生命施加一种意想不到的力量
2020年4月23日讯 /生物谷BIOON /——病毒可能不是活的，但它们可能正在改变全球范围内的生命。研究人员发现，一种被称为"巨型病毒"的奇怪微生物群含有与新陈代谢有关的基因，它们可能利用这些基因将它们的僵尸宿主转化为超级能量工厂。因为它们的许多受害者是减缓气候变化和控制海洋生态系统的重要角色，所以这些巨型病毒可能正在对地球上的生命施加一种意想不到的力量。
世界海洋中有20多万种病毒。有些是巨型病毒，之所以如此命名，是因为它们的大小往往是普通病毒的10倍左右。它们仍然很小--最大的只有血红细胞大小的五分之一--这也许可以解释为什么它们直到2003年才被发现。从那时起，研究人员已经了解了一些基本事实--例如，这些病毒主要感染阿米巴原虫和浮游植物--但科学家仍在试图找出是什么使它们活动。
图片来源：XIAO ET AL
在一项新的研究中，弗吉尼亚理工学院和州立大学的Frank Aylward领导的微生物学家没有对海洋进行扫描。相反，他们在公共数据库中搜寻，扫描了数千个主要是海洋基因组的巨型病毒的DNA指纹。
他们提取了501个疑似巨型病毒基因组，并将它们与121个已知参考基因组进行比对，从而建立了一个家谱。他们的研究结果发表在本月的Nature Communications杂志上。研究结果显示，巨型病毒极其多样化，可分为54个不同的组。一些基因组是科学界的新发现，可能代表了新物种。
除了通常允许病毒感染宿主并繁殖的基因外，许多基因还含有新陈代谢的基因，新陈代谢是将所有活细胞中的食物转化为能量的过程。这是一个惊喜，因为病毒不吃东西。奇怪的是，这些基因并不是最近才添加的，第一作者Mohammad"Monir"Moniruzzaman说：许多基因已经在病毒中进化了数百万年。如果它们的目标仅仅是找到一个新的宿主并繁殖，为什么它们需要这些基因呢？"
所有这些都可能对海洋生物产生巨大的影响。浮游植物在进行光合作用时，从大气中吸收温室气体二氧化碳。它们也构成了整个食物网的基础，即捕食者和猎物之间相互联系的"谁吃谁"关系。尽管如此，研究人员才刚刚开始研究更大的影响可能是什么。
联合基因组研究所的微生物学家Frederik Schulz表示，这项新研究得出的结论与他自己的团队得出的结论"类似"。但他警告不要进行过于宽泛的推测。仅仅因为基因帮助生物体新陈代谢，并不意味着它对病毒也有同样的作用。
两组科学家都认为，在实验室培育巨型病毒可以让研究人员了解这些基因的真正功能。"虽然我能讲很多故事，" Moniruzzaman说，"但你真的需要在实验室里验证它们。"（生物谷Bioon.com）
参考资料：
【2】Schulz， F.， Roux， S.， Paez-Espino， D. et al. Giant virus diversity and host interactions through global metagenomics. Nature 578， 432-436 (2020). https：//doi.org/10.1038/s41586-020-1957-
【3】Moniruzzaman， M.， Martinez-Gutierrez， C.A.， Weinheimer， A.R. et al. Dynamic genome evolution and complex virocell metabolism of globally-distributed giant viruses. Nat Commun 11， 1710 (2020). https：//doi.org/10.1038/s41467-020-15507-2
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