神秘的阿斯加德古菌感染病毒被发现

2022-08-11 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:902 /
内容摘要:
阿斯加德古菌是全球分布的与真核生物相关的微生物& # 8212;复杂的有机体,包括动物、植物、真菌和变形虫。然而,直到现在,感染这些生物体的病毒还是未知的。在新的研究中,生物学家已经描述了六种相对较大的双链DNA病毒的特征,这些病毒感染了两组Asgard古生菌:Lokiarcha......

阿斯加德古菌是全球分布的与真核生物相关的微生物& # 8212;复杂的有机体,包括动物、植物、真菌和变形虫。然而,直到现在,感染这些生物体的病毒还是未知的。在新的研究中,生物学家已经描述了六种相对较大的双链DNA病毒的特征,这些病毒感染了两组Asgard古生菌:Lokiarchaeota和Helarchaeot a。这一发现为复杂生命的起源提供了诱人的线索,并为探索病毒对复杂生命的进化至关重要的假设提供了新的方向。

Model of Asgard viral infection mechanisms and protein similarity with other viruses: (a) genes identified in Asgard viruses involved in infection (i), replication (ii), transcription (iii) and translation (iv); Asgard viruses are shown as different colored hexagons, Asgard hosts as different colored circles, and host transcription machinery is labeled with ovals color coded by function (see legend); (b) distribution of 35 genes (lower x axis) among Asgard viruses (y axis); filled circles indicate annotated orthologues, while white circles indicate that an orthologue was not identified. Image credit: Rambo et al., doi: 10.1038/s41564-022-01150-8.Asgard病毒感染机制的模型和与其他病毒的蛋白质相似性:(a)在Asgard病毒中鉴定的基因涉及感染(I)、复制(ii)、转录(iii)和翻译(iv);Asgard病毒显示为不同颜色的六边形,Asgard宿主显示为不同颜色的圆形,宿主转录机制用按功能颜色编码的椭圆形标记(见图例);(Asgard病毒(y轴)中35个基因的分布(下x轴);实心圆圈表示带注释的直系同源词,而白色圆圈表示没有识别出直系同源词。图片来源:兰博等人,doi: 10.1038/s41564-022-01150-8。

“我们的研究为更好地解决真核生物的起源和理解病毒在Asgard古生菌的生态和进化中的作用打开了一扇门,”德克萨斯大学奥斯汀分校海洋科学系的研究员伊恩·兰博博士说。

"有一种假说认为病毒可能促成了复杂细胞生命的出现。"

“我们指的是一个被激烈争论的假说,叫做病毒真核形成。这表明,除了细菌和古细菌之外,病毒也可能为真核生物的发展贡献了一些遗传成分。”

"这一最新发现并没有解决这场争论,但它确实提供了一些有趣的线索。"

在世界各地的深海沉积物和温泉中发现了可能进化了20多亿年的阿斯加德古菌。

为了识别它们,科学家从环境中收集它们的遗传物质,然后拼凑它们的基因组。

在这项新的研究中,兰博博士和他的同事分析了来自加州湾2000米水深的瓜伊马斯盆地的热液喷口相关沉积物。

他们扫描了Asgard古细菌基因组中被称为CRISPR阵列的重复DNA区域,这些区域包含病毒DNA的小片段,可以与之前感染这些微生物的病毒精确匹配。

这些基因指纹使研究小组能够确定六种病毒入侵者,它们感染了目前存活的Asgard古生菌、Lokiarchaeota和Helarchaeota。

对这些Asgard病毒的基因组分析表明,它们包含原核和真核病毒的特征。

“最令人兴奋的是,它们是全新的病毒类型,不同于我们以前在古细菌和真核生物中看到的那些病毒,它们会感染我们的微生物亲戚,”德克萨斯州大学奥斯汀分校海洋科学系和综合生物系的研究员布雷特·贝克博士说。

“我们现在开始理解病毒可能在真核生物形成之谜中的含义和作用,”奥斯汀德克萨斯大学海洋科学系研究员瓦莱丽·德·安达博士补充说。

这篇论文发表在《自然微生物学》杂志上。

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兰博等人2022。感染来自深海沉积物的Asgard古细菌的六种病毒的基因组。自然微生物学7,953-961;doi: 10.1038/s41564-022-01150-8


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