科学家发现某种病毒提供了复杂生命起源的线索

2022年06月28日 00:02 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)的科学家在《自然-微生物学》上报告说,首次发现了感染一组微生物的病毒,其中可能包括所有复杂生命的祖先。

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这一令人难以置信的发现为复杂生命的起源提供了诱人的线索,并为调查病毒对人类和其他复杂生命形式的进化至关重要这一假说提出了新的方向。有一个得到充分支持的假说,即所有复杂的生命形式,如人类、海星和树木,它们具有有核细胞,被称为真核生物,起源于古细菌和细菌合并形成的混合生物。最近的研究表明,第一批真核生物是所谓的阿斯加德古菌的直接后代。由伊恩-兰博和布雷特-贝克实验室的其他成员进行的最新研究,揭示了病毒也可能在这数十亿年的历史中发挥了作用。


这项研究为更好地解决真核生物的起源和理解病毒在阿斯加德古菌的生态和进化中的作用打开了一扇门,有一种假设是,病毒可能对复杂细胞生命的出现做出了贡献。一个备受争议的假说,即病毒真核生成。它表明,除了细菌和古细菌之外,病毒可能对真核生物的发展贡献了一些遗传成分。尽管这一最新发现并没有解决这一争论,但它确实提供了一些有趣的线索。


新发现显示,感染目前活着的阿斯加德古菌的病毒确实有一些类似于感染真核生物的病毒特征,包括复制自己的DNA和劫持其宿主的蛋白质修饰系统的能力。这些恢复的阿斯加德病毒同时显示出感染真核生物的病毒和原核生物的特征,这一事实使它们变得独特,因为它们不完全像感染其他古生物或复杂生命形式的病毒。


阿斯加德古菌可能在20多亿年前进化,其后代仍然活着,在世界各地的深海沉积物和温泉中被发现,但到目前为止,只有一个菌株在实验室中被成功培养。为了识别它们,科学家们从环境中收集它们的遗传物质,然后拼凑出它们的基因组。在这项最新研究中,研究人员扫描了阿斯加德基因组中被称为CRISPR阵列的重复DNA区域,这些区域包含小块的病毒DNA,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"使他们能够识别这些隐蔽的病毒入侵者,它们感染的生物体在真核生物的复杂起源故事中具有关键作用。

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