医学进展
2017年09月号
卷首语
医学进展
医学里程碑

新发现一类巨病毒,携带史上最多蛋白质翻译基因

作者:黄希瑶

美国能源部联合基因组研究所的Schulz等人在奥地利污水处理厂发现了一类新的巨病毒——Klosneuviruses。其基因组分析提示,这类巨病毒从小病毒进化而来,这些小病毒随时间累积遗传物质,但并非所有病毒学家都认可这一点。
巨病毒的发现模糊了病毒和细胞生命的界限。巨病毒基因组编码蛋白质(特别是翻译系统的组分),这被认为是细胞生物体的特征。因此,有科学家假设这些巨病毒起源于细胞生命的第四域(目前的三域系统在1977年由美国微生物学家和生物物理学家Carl Woese等人提出,将细胞生命形式划分为古菌、细菌和真核生物。)
研究人员发现,与其他巨病毒相比,Klosneuviruses编码着一个更大的翻译系统,包括氨酰基tRNA合成酶(一类催化特定氨基酸或其前体与对应tRNA发生酯化反应而形成氨酰tRNA的酶,作用于所有20种氨基酸)。研究人员对这些基因进行综合的系统发育基因组学分析,结果表明,Klosneuviruses并非从一种细胞祖先进化而来,而是起源于一种更小的病毒,通过广泛地获得宿主基因进化而来。
这一新发现挑战了巨病毒起源于一种古老细胞(很可能来自第四域)的假说。在该研究的情境中,更小的病毒感染了不同的真核细胞宿主,在漫长的时间里分次获得了编码翻译系统组分的基因。这些巨细胞为何保留了翻译系统组分仍是一个有待解答的问题。这些翻译系统组分的基因或许给病毒带来了一些优势。例如,当宿主为防御病毒而切断蛋白质翻译时,具有翻译系统组分可能允许巨病毒继续合成病毒蛋白。另外,值得注意的是,该研究未发现编码核糖体RNA或核糖体蛋白质的基因,也就是说,巨病毒没有完整的蛋白合成系统。或许这些基因仍有待发现?又或许这些耗费能量的活动还是留给细胞比较好?[详见本期医学前沿:发现细胞样巨型病毒](作者:黄希瑶)
参考文献:Science 2017;356:82-85

Copyright 1994-2015 Cinkate.com.cn All Rights Reserved 沪ICP备10014127号-5