科学家发现迄今最大病毒

科技时代

显微镜下观察到的侵入阿米巴虫体内的潘多拉病毒,这种病毒的体型甚至超过了一部分细菌
新浪科技讯 北京时间8月9日消息,据《自然》杂志网站报道,有一种神秘的生物体,原先被科学家们称作“NIF”,意思是“新的生命形式”。而近期,法国艾克斯马赛大学的进化生物学家儒安-米歇尔·克莱维里(Jean-Michel Claverie)和香特·埃伯加尔(Chantal Abergel)可能已经揭开了这种神秘生物的身份之谜:他们在智利海域取得的水样中发现了这种生物,它们似乎可以感染并杀死阿米巴虫。在显微镜下观察,这些生物的样子就是体型稍大的暗色的点,大小和小型的细菌体相当。
随后,研究组在澳大利亚境内的一个湖泊水样中发现了与此相似的生物体,并意识到这两种生物体其实都是病毒。它们是迄今被发现的体型最大的病毒,其体长达到1微米,宽度0.5微米,其基因组拥有190~250万组碱基对,这样它甚至超过了很多细菌体乃至真核细胞。
但是这些奇异的生命体的意义还不仅仅限于它们是纪录的打破者,它们还暗示着我们对生命演化树脉络中存在的未知部分——基因分析显示这些生命体的基因序列中仅有大约7%与目前已知的生命体相似。
克莱维里问道:“它的剩余部分基因究竟是怎么回事?”他说:“我们打开了潘多拉的魔盒。我们最终将会发现什么?”出于这一原因,研究人员将这种新发现的生物体称作“潘多拉病毒”。
法国国家科学研究中心的病毒学家克里斯勒·戴斯纽斯(Christelle Desnues)对此评价道:“这是一项重大发现,将极大地扩展我们对巨型病毒复杂性的认识,并展示了病毒学中尚待探索的未知领域。”
克莱维里和埃伯加尔在此之前也曾参与发现了其它的类似巨型病毒,包括这一类生物体中最早发现的一种,即2003年发现的“Mimivirus”,以及2011年发现的“Megavirus chilensis”,后者在本次发现之前一直保持着最大体型病毒的记录。另外,此次潘多拉病毒发现于当初检测出“M. chilensis”的同一份水样。之后克莱维里在澳大利亚墨尔本附近的湖泊里又找到与之相似的第二种病毒,当时他正在当地参加一次会议。
这类病毒体在两个不同大陆被发现,说明它并非某种已知细胞的人工合成产物,同时也证明这种病毒体的分布广泛。事实上,其它科学家在此之前曾经将这些病毒体误认为是某种寄生或生物共生现象产生的生物体形式。拉尔夫·米歇尔(Rolf Michel)是德国国防军医学中心中央研究院的寄生虫学专家,他曾经在2008年报告在一名患有角膜炎病症的妇女所戴隐形眼镜镜片上发现的阿米巴虫活体内检出类似的生命体。他说:“当我读到这篇文章,我立刻意识到全部这两种新型病毒几乎就和我们在几年前所描述的生命体完全相同。但是当时我们根本就没有意识到这些东西竟然是病毒!”
研究显示潘多拉病毒缺乏细胞生命体,如细菌所具有的很多特征性的东西,比如它们无法自己制造蛋白质,通过ATP制造能量,或是通过自身分裂的方式进行自我复制。不过它们的确含有一些在巨型病毒中常见的核心基因特征,并且其生命周期特诊也和病毒相符。在电子显微镜下,研究人员可以观察到这些生命体侵入阿米巴虫体内的景象,随后它们会向宿主体内释放蛋白质和DNA,从而控制宿主细胞的细胞核并利用其制造成百上千的新病毒,最终将宿主细胞撑裂。
科学家们目前正在试图通过研究其中那部分未知的陌生基因组以及其所包含的蛋白质特征来查找其起源。长期以来,研究人员一直怀疑巨型病毒源于细胞体。而如果这种想法正确,那么潘多拉病毒的祖先一定与今天我们所观察到的细菌,古菌或真核细胞非常不同。埃伯加尔表示:“我们认为,从某种角度来讲,地球上生命体的领域要宽广得多,而不仅仅是局限于现有的三个界。”科学家们认为,有一部分细胞成功地演化成为现代生命形式,其余的一部分则通过寄生那些细胞生存,并最终进化成了病毒。
这项发现暗示科学家们可能将需要修正他们对于病毒的理解。埃伯加尔表示:“在阅读此次发表的文章之后,很多科学家可能都会想到他们此前在研究工作中忽略并将其束之高阁的那些生命体是否就是巨型病毒。”他说:“我们还有其它重要的发现需要解开,我们期待明年将会有好的结果。”(晨风)