南极神秘微生物揭示病毒来源

在南极洲发现了湖泊

资料来源:李斯琦·汉考克

一种罕见的南极微生物可能为病毒的起源提供线索，这是进化过程中最大的难题之一。相关结果最近发表在《自然-微生物学》杂志上。

病毒不同于其他生命形式。可以说他们根本就不活着。所有其他生命都是由细胞组成的，细胞是复杂的机器，可以自己进食并独立繁殖。病毒要简单得多。典型的病毒是包裹在衣壳中的一小块遗传物质。病毒本身几乎什么也做不了。然而，如果它进入活细胞，它就开始自我复制。病毒通常会伤害它们的宿主:例如，艾滋病毒感染人类时会导致艾滋病。

几十年来，生物学家一直对这种病毒的来源非常困惑。它们是更古老、更简单的生命形式，还是细胞进化后出现的寄生虫？

来自澳大利亚新南威尔士大学的里卡多·卡维乔利和他的同事在南极洲海岸附近的劳尔群岛湖中发现了一种微生物，这可能为解决上述问题带来一些曙光。这种生物是古细菌:一种单细胞生物，看起来像细菌，但实际上属于生命的一个独立领域。

研究人员早就知道病毒通常在南极生态系统中扮演重要角色，所以卡维乔利的小组成员苏珊·埃尔德曼开始在这种生物的细胞中寻找病毒。她发现了意想不到的东西:质粒。

质粒是存在于活细胞中的小的DNA片段，通常是圆形的。它们不是细胞主要基因组的一部分，但可以独立复制。通常，质粒携带在某种程度上对细胞有用的基因:例如，有时在质粒上发现对抗生素有抗性的基因。

埃尔德曼发现的质粒被团队命名为pR1SE，看起来非常不寻常。它携带基因，使其能够产生囊泡，主要由脂类组成的气泡。通过包裹在保护性气泡中，pR1SE可以离开其宿主细胞寻找新的宿主。

换句话说，pR1SE看起来和行为都像病毒，但是它携带仅在质粒上发现的基因，并且缺乏任何表明它是病毒的基因。这是一种具有病毒特性的质粒。

卡维乔利说，病毒可能是从pR1SE这样的质粒进化而来的。他们从宿主身上获得基因，使其产生硬衣壳而不是软囊泡。(宗华)