百歐博偉生物：在分析單細(xì)胞微生物的基因組時，一組研究人員有了一個驚人的發(fā)現(xiàn)：數(shù)千種以前未知的病毒“隱藏”在微生物的DNA中。
研究人員在一項(xiàng)新研究中報告說，他們在各種單細(xì)胞微生物的基因組中發(fā)現(xiàn)了3萬多種病毒的DNA。他們解釋說，病毒DNA可能使宿主細(xì)胞能夠復(fù)制完整的、功能正常的病毒。
奧地利因斯布魯克大學(xué)研究病毒的生態(tài)學(xué)家、該研究的主要作者克里斯托弗·貝拉斯（Christopher Bellas）說：“我們對通過分析發(fā)現(xiàn)的病毒數(shù)量感到非常驚訝。在某些情況下，高達(dá)10%的微生物DNA被證明是由隱藏的病毒組成的。”
研究人員表示，這些病毒似乎不會使宿主患病，而且可能是有益的。一些新病毒類似于噬病毒體，這是一種感染試圖感染宿主細(xì)胞的其他致病病毒的病毒。
克里斯托弗·貝拉斯表示：“為什么在微生物基因組中發(fā)現(xiàn)這么多病毒還不清楚。我們最有力的假設(shè)是，它們保護(hù)細(xì)胞免受危險病毒的感染。”
在地球上生活就意味著要與病毒作斗爭，病毒是地球上最豐富的生物實(shí)體，它們共同感染著每一種生命形式。它們是高度多樣化的，使用許多不同的策略來利用它們的細(xì)胞宿主。
拋開關(guān)于病毒是否活著的語義爭論不談，它們肯定會把自己插入到其他生物的生命中。有些甚至通過將它們的DNA添加到宿主細(xì)胞中，并成為其基因組的一部分來進(jìn)行復(fù)制。
當(dāng)這種情況發(fā)生在生殖細(xì)胞中時，它會導(dǎo)致內(nèi)源性病毒元素（EVEs），或者病毒DNA在宿主物種中代代相傳。
科學(xué)家們已經(jīng)在包括動物、植物和真菌在內(nèi)的許多生物中發(fā)現(xiàn)了EVEs。例如，哺乳動物的DNA中攜帶著各種各樣的病毒片段，大約8%的人類基因組由來自古代病毒感染的DNA組成。
該研究的作者解釋說，其中大多數(shù)不再具有功能，被認(rèn)為是“基因組化石”。研究表明，EVEs可以適應(yīng)人類和其他生物，但可能有助于抵御現(xiàn)代病毒。
研究人員指出，對于許多單細(xì)胞真核生物來說都是如此，并指出這些微生物通常會被巨型病毒感染和殺死。
如果一個病毒噬菌體已經(jīng)在宿主細(xì)胞中，它可以重新編程一個巨大的病毒來構(gòu)建病毒噬菌體，而不是自我復(fù)制，這可能會拯救宿主。
根據(jù)這項(xiàng)新研究，來自新發(fā)現(xiàn)病毒的DNA與噬菌體DNA相似，這表明微生物可能會享受到一些針對巨型病毒的保護(hù)，這要?dú)w功于駐留在它們基因組中的“內(nèi)置”病毒。
研究人員寫道，到目前為止，對EVEs的研究主要集中在動物和植物上，很少關(guān)注原生生物（任何不是動物、植物或真菌的真核生物），盡管它們代表了地球上大多數(shù)真核生物的生物多樣性。
發(fā)現(xiàn)隱藏在微生物DNA中的數(shù)千種新病毒并不是貝拉斯和他的同事們的最初目標(biāo)，他們計劃研究他們在奧地利蒂羅爾州的一個高山湖泊 Gossenk?llesee 的水中發(fā)現(xiàn)的一組新病毒。
克里斯托弗·貝拉斯說道：“最初，我們想通過我們的研究找到新的‘波林頓樣病毒’的起源。然而，我們不知道哪些生物通常會被這些病毒感染。這就是為什么我們進(jìn)行了一項(xiàng)大規(guī)模的研究來測試所有已知DNA序列的微生物。”
為了做到這一點(diǎn)，他們得到了“Leo”的幫助，這是因斯布魯克大學(xué)的一個高性能計算機(jī)集群，可以有效地分析大量數(shù)據(jù)。
在許多微生物基因組中，研究人員注意到來自病毒噬菌體和其他病毒的基因，他們決定進(jìn)一步調(diào)查，使用Leo系統(tǒng)地分析所有公開可用的原生生物基因組組裝草圖。
他們寫道，他們發(fā)現(xiàn)EVEs“隱藏在單細(xì)胞真核生物基因組中重復(fù)的、難以組裝的區(qū)域中”，并指出，一些物種中數(shù)千種整合的病毒表明，病毒構(gòu)成了一條重要的、以前未被識別的原生生物基因組條帶。
研究人員表示，該研究還發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，許多原生EVEs不僅是基因組化石，而且是功能性病毒，“這表明，這些元素的不同陣列可能是宿主抗病毒系統(tǒng)的一部分?！?br />
這項(xiàng)研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
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