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科學家發現一種神秘病毒:基因組中90%是陌生基因

病毒是世界上最小的生命形式之一,其實它們是否真的是生命,目前也尚無定論,因為它們不能在宿主有機體之外生存或繁殖。

最近科學家們發現了一種新型病毒,而讓科學家們百思不得其解的是,這種病毒的基因組對科學界來說幾乎是前所未見的,它的基因組由以前從未在病毒研究中記錄過的陌生基因組成。

神秘的Yara病毒

在巴西貝洛奧裡藏特市的 Pampulha 人工湖中,科學家從變形蟲體內收集到一種 “神秘” 病毒,它比通常已知的變形蟲病毒要小得多。

科學家將其命名為 “Yara” 病毒,也被稱為 “Iara” 病毒,Yara 意為 “眾水之母”,她代表著巴西神話中一個美人魚般的人物。就目前來看,“Yara” 病毒就像這個神話人物一樣神秘。

科學家們對構成 Yara 病毒的基因組進行測序時發現,其中 90% 以上是以前從未發現過的基因。

圖 | Yara 病毒(來源:bioRxiv 網站)

發現這一病毒的團隊在生命科學預印本網站bioRxiv上發表的論文中寫道:“我們發現了 Yara 病毒,這是一種變形蟲病毒的新譜系,其起源和系統發育令人費解。

該團隊的兩名資深成員是:法國馬賽大學的病毒學家 Bernard La Scola 和巴西米納斯聯邦大學的病毒學家 Jonatas S. Abrahao。兩年前,他們二人還協助發現了另一種新的水生病毒:Tupan 病毒(Tupanvirus),這是一種在極端水生棲息地發現的巨型病毒。

巨型病毒

與普通病毒不同,巨型病毒之所以被稱為巨型病毒,是因為它們有巨大的衣殼——包裹病毒粒子的蛋白質外殼。巨型病毒是在本世紀才被發現的,它們不僅因其大小而引人注目,它們還擁有更複雜的基因組,這使它們有能力合成蛋白質,也因此可以進行 DNA 修複、DNA 複製、轉錄和翻譯等工作。

在發現巨型病毒之前,人們認為病毒不能做到這些事情,因為病毒是相對惰性的非生命體,只能感染宿主。

我們現在知道,病毒比以前認為的要複雜得多。近年來,科學家們陸續發現了其他種類的病毒,它們同樣引起了我們對病毒如何傳播和發揮作用的思考。

新發現的 Yara 病毒由 80 納米大小的微粒組成,但它並不是巨型病毒。值得注意的是,它的基因組十分獨特。

Abrahao 表示,Yara 病毒的一些基因看起來像是巨型病毒的基因,但是目前還不清楚這兩者之間的關係。

90% 的基因從未見過

Yara 病毒只有 6 個基因與公共科學數據庫中已知的病毒基因有明顯的相似之處,研究人員對超過 8500 個公共可獲得的亞基因組研究進行了對比,但是並沒有找到與 Yara 病毒有什麽密切關係。

論文寫道:“大多數已知的變形蟲病毒具有許多共同的特徵,這最終促使研究人員將它們劃分為共同的進化群。與其他分離的變形蟲病毒不同的是,Yara 病毒並不是由巨大的顆粒和複雜的基因組組成,而是同時攜帶大量以前沒有見過的基因。

在研究中,研究人員發現超過 90% 的 Yara 病毒基因以前從未見過,也就是所謂的孤兒基因(orphan genes,又名 ORFans)。

研究人員解釋說:“使用標準的方法,我們的第一次基因分析無法找到任何可識別的衣殼序列或其它傳統的病毒基因。根據目前的病毒檢測宏基因組方案,Yara 病毒甚至都不是病毒性病原體。”

至於 Yara 病毒究竟是什麽病毒,科學家們目前只能推測。他們認為這可能是未知的變形蟲病毒群的第一個獨立病例,或者可能是一種未知的巨型病毒,它可能會以某種方式進化成一種簡化的病毒形式。

我們還有很多東西要學習

“不管怎樣,很明顯我們還有很多東西要學習。組成病毒顆粒的未知蛋白質的數量反映了病毒世界中存在的變異性,還有太多新的病毒基因組有待發現”,Abrahao 說。

Abrahao 和他的同事們現在正在研究這種新型病毒的其他特徵。

一位與該研究無關的科學家表示,這些發現代表著“一個全新的寶庫,裡面或許藏著人類以前從未見過的生化過程”。

-End-

編輯:黃珊

參考:

https://www.sciencealert.com/mysterious-virus-discovered-in-brazil-has-no-known-genes-scientists-can-identify_

https://www.independent.co.uk/news/science/virus-no-genes-yaravirus-brazil-federal-university-minas-gerais-a9325931.html?nsukey=9DrL11ALW%2B5gaTAKZXyWhomX0mRzt%2B4y3cNd9vBxOp0ABzOgB8%2BBDuJJx%2BrUgblRKxBCDS%2Fvfy%2FbLSuRk%2BzbIT32bJzrfAFaI8M7n8MFyJwl1UePn0mfeIzq7kmLuAjAoLMHD0zAOPdK8JYKAba2f3fXeXY%2F%2FlnStV32YBl1Ns5a7w%2BlkHQ8IoGegeAwd0LaWAb5tCJfS33FTWGlEFtUSQ%3D%3D

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