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病毒新发现为复杂生命的起源提供“诱人”线索

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热度44票 浏览42次 时间:2022年6月28日 12:32
病毒新发现为复杂生命的起源提供“诱人”线索

病毒新发现为复杂生命的起源提供“诱人”线索

(化石网报道)据cnBeta: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。

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。

相关报道:病毒新发现为探索生命起源提供线索

(化石网报道)据科技日报(张佳欣):美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在27日的《自然·微生物学》杂志上报告,首次发现了感染阿斯加德古菌的病毒,这种古菌可能是所有复杂生命的祖先。这一发现为复杂生命的起源提供了“诱人”线索,并为探索病毒对人类和其他复杂生命形式的进化至关重要的假说提供了新的方向。

关于细胞核起源的学说有几种假设。有一种假设得到广泛支持,即所有复杂的生命形式,如人类、海星和树木,它们的细胞都具有细胞核,被称为真核生物,其起源于古菌和细菌的融合。然而,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系后代。

还有一种具有争议性的“病毒性真核生物起源”假说,该假说认为病毒可能促成了复杂细胞生命的出现:病毒感染了原核生物,导致膜结合细胞核与其他真核生物特征的成型。该假说表明,除了细菌和古菌外,病毒可能对真核生物的发展作出了一些遗传成分的贡献。

研究人员表示,最新研究揭示了病毒如何在这段数十亿年的历史中发挥作用,虽然新发现并没有解决关于“病毒性真核生物起源”的争议,但它确实提供了一些线索。

新发现的病毒确实具有一些类似于感染真核生物病毒的特征,包括复制自己的DNA和劫持宿主的蛋白质修饰系统的能力。这些病毒显示出感染真核生物和原核生物的两种病毒的特征,这使它们独一无二,因为它们与感染其他古菌或复杂生命形式的病毒不完全相同。

这项研究的通讯作者、海洋科学和综合生物学副教授布雷特·贝克说,最令人兴奋的是,它们是一种全新的病毒类型,与人们以前在古菌和真核生物中看到的病毒不同,这种病毒会感染微生物亲属(阿斯加德古菌)。

阿斯加德古菌可能是在20多亿年前进化出来的,其后代仍然活着,在世界各地的深海沉积物和温泉中都发现了这种古菌,但到目前为止,只有一种菌株在实验室中成功生长。为了识别它们,科学家从环境中收集它们的遗传物质,然后拼凑出它们的基因组。在这项最新的研究中,研究人员扫描了阿斯加德古菌基因组,寻找被称为CRISPR阵列的重复DNA区域,该阵列包含可以与之前感染这些微生物的病毒精确匹配的小片段病毒DNA。这些基因“指纹”使研究人员能够识别这些隐形的病毒入侵者,这些病毒侵入者在真核生物复杂的起源故事中扮演着关键角色。

研究人员表示,这项研究为更好地解决真核生物的起源和了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。
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