巨型病毒大得吓人 还自带抗病毒免疫系统

【正见新闻网2016年03月08日】

这是一个人吃人的世界,就连病毒都会被同类攻击。但是,如此小、如此简单的东西,如何在入侵者之下保护自己?结果是某些真正独特的病毒,名为拟菌病毒(mimivirus),实际上有种抗病毒系统,让他们储存攻击者的资讯,为未来的攻击作好准备。

有趣的是,它的运作方式很像在细菌中发现的自然防护机制,叫做CRISPR。科学家借来创造一个高效率和精准的基因编辑工具。这一类的免疫系统出现,仅仅增加了关于病毒,或者至少是某些病毒,是否应该被归类为活的有机物的争论。根据自然新闻所说,这是这一项研究的首席作者正在争论的论点。

病毒世界的巨人,拟菌病毒让你想起在学校所学有关病毒的一切,是一个谎言。测量直径超过0.7微米,可以在显微镜下看到,大小比得上一个典型的寄生菌。它们也有超过一千个基因,一个惊人的数字,和病毒相比,例如HIV只有9个。但或许这些巨大病毒最迷人的地方,是它们拥有制造自己的蛋白质设备,这程序里病毒通常需要绑架细胞宿主。因此,将它们定义为”绝对细胞内寄生虫(obligate intracellular parasite)”。

拟菌病毒和一些细菌一样大Photo credit: vanou/Flickr(CC BY-NC-ND2.0)

然而,似乎这些病毒独特的本质并不止于此。某些病毒致命地感染细胞,这些病毒被称为噬菌体(bacteriophage)。类似的情形,那些毁灭性地针对病毒的叫做噬病毒体(virophage)。一个特别的病毒被发现攻击拟菌病毒,有趣的是,这个名为Zamilon的噬病毒体,只能感染特定拟菌病毒族群,引导着研究人员仔细考虑,是否有些病毒已经发展出一种免疫力,或许类似于细菌所使用的系统,CRISPR。

这个细菌运作的系统,在被攻击期间收集了从入侵者身上窃取一小段基因,这一小段基因能够被用来快速辨识相同攻击者未来的威胁。如果再度遭遇,细菌会剁碎攻击者的基因组,以避免可能的死亡。因此,如果病毒演化出类似的手法,有人会希望找到藏在拟菌病毒内的Zamilon部分组成。这正是法国艾克斯-马赛大学(Aix-Marseille University)研究小组正在寻找的。

随着研究人员发现基因组系着Zamilon DNA的重复序列,描述于自然期刊的情况确实是如此。为了验证它们的防御目的,研究人员关闭了这些序列,提交因关闭这些序列而产生的带有Zamilon的拟菌病毒,它们现在变的容易受感染。但是他们并没有发现全部,紧邻这些序列的,是负责毁坏外来DNA的基因。再一次联想到CRISPR,研究小组为这个系统创造一个名字,MIMIVIRE。

研究人员结论:“我们的发现,说明巨型病毒已经经历过基因演化,类似其他微生物。”这个系统的出现,是否足以赢得生命与非生命的争论,还有待观察。但是它仍然是一个有趣的发现。

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