吃病毒的病毒,从南极走向世界
Ashie发表于2011-04-04 18:38:05
目前,发现了三种专门吃病毒的病毒。而这些病毒的最大特征就是能与其他物种互换基因,它们的基因组中有来自其它病毒、细菌,甚至更复杂细胞的基因。
(文/Ed Yong)南极洲有机湖给人的第一印象是不毛之地。湖水极度冰冷,盐度很高,且
缺乏氧气。但在显微镜下看,水中却是“人丁兴旺”,既有细菌又有藻类。而更令人惊讶的是,还有专
门侵染病毒的病毒。这就是噬病毒体,也就是“专吃病毒的病毒”,迄今为止已经发现了三种这样的病
毒。
第一种噬病毒体被人们亲切地称作“卫星病毒”(Sputnik),由伯纳德•拉斯科拉(Bernard La
Scola)和克里斯泰勒•德尼(Christelle Desnues)于2008年发现。这是人们第一次发现以病毒为攻
击目标的病毒。拉斯科拉和德尼在最不可思议的地方——巴黎冷却塔的废水中发现了卫星病毒。它
的目标是世界上最大的病毒之一,以侵染变形虫为生的“妈妈病毒”(mamavirus)。
妈妈病毒会在变形虫体内建造巨大的病毒工厂,用来制造自己的复制品。但卫星病毒会劫持工厂,
转而用来复制自身。它不会直接感染妈妈病毒,而是会剥削它的复制能力,从而严重减缓它的复制
速度。
本月早些时候,马提亚•费希尔(Matthias Fischer)和柯蒂斯•萨特尔(Curtis Suttle)发现了另一种
噬病毒体Mavirus。它的目标也是另外一种巨型病毒CroV,目前为止CroV拥有最大的病毒基因组。
而CroV又会侵染一种鞭毛虫。Mavirus与卫星病毒的活动方式类似,它不能独立生活于鞭毛虫体
内,只能抢夺CroV的“复制工厂”,用来复制自身。
最近,新南威尔士大学的希尔•邱(Sheree Yau)发现了第三种噬病毒体,而故事才刚刚开始。她的
实验揭示了一个全球范围的噬病毒体家族,至少横跨四大洲。
邱的团队从有机湖表面收集了样品,利用宏基因组学技术对其中所有的DNA进行分析。这是个“先斩
后奏”的方法,先将样品中所有的DNA进行测序,之后再将它们拼成单独的基因组。不难猜到,邱发
现湖里的优势种是一种巨大病毒,叫做phycoDNAviruses,而它会侵染藻类。这种病毒(PV)是海
洋中的重要角色。它们控制着藻类的生长,能够阻止水华的产生,减小危害。而即使发生了水华,
这些病毒也能将其控制好。
在得到的一堆基因中,邱发现了几个与卫星病毒基因组匹配的DNA序列,它们都来自一个单独的环
状基因组。这是另外一种噬病毒体,邱给它起了一个很合适的名字,叫做有机湖噬病毒体(Organic
Lake virophage, OLV)。它的基因组比卫星病毒的大,但与一些重要功能有关的基因是相同的。
OLV的基因组中也包括它从寄主PV病毒中获得的基因。这似乎是此类病毒的常见特征——它们在遗
传上是嵌合体,能与其它物种互换基因。例如,卫星病毒的基因组就是个大杂烩,有来自其它病
毒、细菌,甚至更复杂细胞的基因。
Mavirus的故事还要更复杂。它的基因看上去就像一组叫做“Maverick转座子”的跳跃基因。这种序列
能够在所有复杂细胞的基因组之间来回跳跃,当然也包括它们自己所在的基因组。在跳跃的同时,
转座子还能修改基因,改变它们的活性。这也让它们成为一种强大的进化力量,而Maverick转座子
可能就来自老祖宗Mavirus。如果真的是这样,噬病毒体就不仅仅是一个侵染水塔中变形虫或冰湖中
藻类的偏僻群体,它们对生命的进化可能有着重要影响。
实际上,邱对于有机湖的研究才刚刚开始。通过搜索其它数据库,她发现在附近的Ace湖中也有与
OLV匹配的DNA序列。她在加拉帕戈斯群岛的鸬鹚岛环礁、在新泽西州特拉华湾河口、在巴拿马的
淡水湖加通湖中都发现了这个序列。噬病毒体是个广阔的新世界,等待人们去研究和开发。
原文看这里
科技名博微博
博主介绍: Ed Yong,著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班,晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。
本文版权属于果壳网(guokr.com),转载请注明出处。商业使用请联系果壳网。
目前,发现了三种专门吃病毒的病毒。而这些病毒的最大特征就是能与其他物种互换基因,它们的基因组中有来自其它病毒、细菌,甚至更复杂细胞的基因。
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(文/Ed Yong)南极洲有机湖给人的第一印象是不毛之地。湖水极度冰冷,盐度很高,且
缺乏氧气。但在显微镜下看,水中却是“人丁兴旺”,既有细菌又有藻类。而更令人惊讶的是,还有专
门侵染病毒的病毒。这就是噬病毒体,也就是“专吃病毒的病毒”,迄今为止已经发现了三种这样的病
毒。
第一种噬病毒体被人们亲切地称作“卫星病毒”(Sputnik),由伯纳德•拉斯科拉(Bernard La
Scola)和克里斯泰勒•德尼(Christelle Desnues)于2008年发现。这是人们第一次发现以病毒为攻
击目标的病毒。拉斯科拉和德尼在最不可思议的地方——巴黎冷却塔的废水中发现了卫星病毒。它
的目标是世界上最大的病毒之一,以侵染变形虫为生的“妈妈病毒”(mamavirus)。
妈妈病毒会在变形虫体内建造巨大的病毒工厂,用来制造自己的复制品。但卫星病毒会劫持工厂,
转而用来复制自身。它不会直接感染妈妈病毒,而是会剥削它的复制能力,从而严重减缓它的复制
速度。
本月早些时候,马提亚•费希尔(Matthias Fischer)和柯蒂斯•萨特尔(Curtis Suttle)发现了另一种
噬病毒体Mavirus。它的目标也是另外一种巨型病毒CroV,目前为止CroV拥有最大的病毒基因组。
而CroV又会侵染一种鞭毛虫。Mavirus与卫星病毒的活动方式类似,它不能独立生活于鞭毛虫体
内,只能抢夺CroV的“复制工厂”,用来复制自身。
最近,新南威尔士大学的希尔•邱(Sheree Yau)发现了第三种噬病毒体,而故事才刚刚开始。她的
实验揭示了一个全球范围的噬病毒体家族,至少横跨四大洲。
邱的团队从有机湖表面收集了样品,利用宏基因组学技术对其中所有的DNA进行分析。这是个“先斩
后奏”的方法,先将样品中所有的DNA进行测序,之后再将它们拼成单独的基因组。不难猜到,邱发
现湖里的优势种是一种巨大病毒,叫做phycoDNAviruses,而它会侵染藻类。这种病毒(PV)是海
洋中的重要角色。它们控制着藻类的生长,能够阻止水华的产生,减小危害。而即使发生了水华,
这些病毒也能将其控制好。
在得到的一堆基因中,邱发现了几个与卫星病毒基因组匹配的DNA序列,它们都来自一个单独的环
状基因组。这是另外一种噬病毒体,邱给它起了一个很合适的名字,叫做有机湖噬病毒体(Organic
Lake virophage, OLV)。它的基因组比卫星病毒的大,但与一些重要功能有关的基因是相同的。
OLV的基因组中也包括它从寄主PV病毒中获得的基因。这似乎是此类病毒的常见特征——它们在遗
传上是嵌合体,能与其它物种互换基因。例如,卫星病毒的基因组就是个大杂烩,有来自其它病
毒、细菌,甚至更复杂细胞的基因。
Mavirus的故事还要更复杂。它的基因看上去就像一组叫做“Maverick转座子”的跳跃基因。这种序列
能够在所有复杂细胞的基因组之间来回跳跃,当然也包括它们自己所在的基因组。在跳跃的同时,
转座子还能修改基因,改变它们的活性。这也让它们成为一种强大的进化力量,而Maverick转座子
可能就来自老祖宗Mavirus。如果真的是这样,噬病毒体就不仅仅是一个侵染水塔中变形虫或冰湖中
藻类的偏僻群体,它们对生命的进化可能有着重要影响。
实际上,邱对于有机湖的研究才刚刚开始。通过搜索其它数据库,她发现在附近的Ace湖中也有与
OLV匹配的DNA序列。她在加拉帕戈斯群岛的鸬鹚岛环礁、在新泽西州特拉华湾河口、在巴拿马的
淡水湖加通湖中都发现了这个序列。噬病毒体是个广阔的新世界,等待人们去研究和开发。
原文看这里
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博主介绍: Ed Yong,著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班,晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。
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