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研究表示病毒与细菌和动物共享早期进化历史

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-09-30 11:19  浏览次数:106
摘 要:根据发表在《科学进展》期刊上关于病毒和细胞进化史的新研究,病毒终究是生命,而且它们与我们今天所知的细菌、真菌、植物和动物

根据发表在《科学进展》期刊上关于病毒和细胞进化史的新研究,病毒终究是生命,而且它们与我们今天所知的细菌、真菌、植物和动物共享早期进化历史。

为了更好地了解病毒与细胞的可能关系,Gustavo Caetano-Anollés和Arshan Nasir比较了3,460种病毒和1,620中细胞的蛋白质折叠。折叠是形成蛋白质复杂形状的基本结构,而所有细胞和病毒的遗传编码都携带了不同的蛋白质折叠指令。

比较它们是研究进化史特别是病毒的很好方法。大多数病毒经常变异,因此其遗传编码变化很快,这会掩盖最古老遗传痕迹。但即使遗传编码变了,蛋白质折叠仍保持队形,这使其成为病毒和细胞古老进化史的很好记录。

Caetano-Anollés和Nasir研究中分析(http://www.chemdrug.com/sell/76/)的病毒们与细胞们共享442种蛋白质折叠。两人还发现了显然是病毒独有的66种蛋白质折叠。这基本上是生物学家们比较两种相关生物体时预期会发现的:大量的相似性,以及把两者区分开来的几处不同。根据Caetano-Anollés和Nasir,这些发现指出了病毒和细胞的同源性。

病毒是活的 这是支持病毒是活的生物体,而不是野掉的小坨遗传物质这一论点的更多证据。许多科学家说病毒不算是有生命的生物,因为它们不能靠自己繁殖,也没有新陈代谢:产生生命所需能量的化学过程。但Caetano-Anollés和Nasir和其他许多生物学家主张,病毒只是与其它生物繁殖方式不同,但还是应该算作活的。

“病毒应该被认为是‘活的’生物体,只不过是它通过需要感染细胞的非典型繁殖方法来生存,”他们在最近的一篇论文中写道。毕竟,这与某些寄生细菌物种的生命周期也没那么不同。  根据Caetano-Anollés和Nasir,为了确定病毒是否能复制和代谢,重点是看被感染细胞内的“病毒工厂”,而不是我们通常认为的病毒体:称为病毒粒子的颗粒,它们存在于细胞外部,而且不复制。“一个病毒的真正‘自我’是被感染细胞的细胞内病毒工厂,”他们写道——而不是病毒栗子。

受感染细胞通过产生新的病毒粒子进行繁殖,进而感染其它细胞形成新的“病毒工厂”,而Caetano-Anollés和Nasir说,该过程类似于传统生物产生配子(生殖细胞)来使其它细胞受精并繁殖的过程,被感染细胞也产生蛋白质投入新病毒颗粒的生产。

从早期细胞到现代病毒 Caetano-Anollés和Nasir说他们的发现的最可能解释是现代病毒和细胞有一个共同祖先。他们称这种古代生物体为原毒胞(proto-virocell),它应该是受感染细胞内“病毒工厂”的原始得多的版本。原毒胞出现在生命史的非常早期以至于当时细胞与现在非常不同:它们的基因组会存储在RNA片段中,而且它们会缺失今天细胞的一些复杂结构。  Caetano-Anollés和Nasir说,随着时间推移,选择压力导致原毒胞演化出更小基因组和更小细胞尺寸。最终,该进化过程导致了今天的病毒,它们比现代细胞小得多,并具有简单得多的基因组。

 
 
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