研究人员发现大型休眠病毒可以在模型绿藻中重新激活

几十年来，研究人员一直在研究绿藻莱茵衣藻，但没有看到其中存在活性病毒的证据，直到弗吉尼亚理工大学的两名研究人员介入了这场对话

Maria Paula Erazo Garcia和Frank Aylward不仅在藻类中发现了一种病毒，还发现了有史以来最大的潜伏感染周期病毒，这意味着它在宿主中处于休眠状态，然后被重新激活引发疾病

生物科学系副教授艾尔沃德说：“我们早就知道潜伏感染。”

“许多病毒都是温和的，因为它们可以将它们的基因组整合到宿主的基因组中，有时会长时间处于休眠状态，但这种病毒的显著之处在于它如此之大。这是迄今为止在这种特定感染周期中发现的最大的温和病毒。”

博士生、艾尔沃德实验室成员Erazo Garcia是详细介绍这些发现的论文的主要作者，该论文发表在《科学》杂志上

研究人员利用Fralin生命科学研究所基因组学测序中心和弗吉尼亚理工大学纳米级表征和制造实验室的国际合作和校园资源，发现了这种病毒，并将其命名为Punuvirus

他们证明，当整合到宿主的基因组中时，它可以重新激活并自发产生在健康细胞培养物中释放的病毒颗粒

除了这些新发现，研究人员相信这项研究还将揭示潜在的生物技术应用，特别是那些涉及DNA递送和整合的应用。这可能被用于基因编辑应用

艾尔沃德说：“令人着迷的是，我们试图在其他系统中设计的所有这些事情都已经在这里自然发生了。”。“这是一个了解病毒酶如何启动DNA整合的绝佳机会，因为它们可以被用于生物技术目的。”据Aylward介绍，莱茵衣藻是研究最为深入的绿藻之一。科学家们有可以追溯到20世纪70年代的信息，表明一些绿藻的健康培养物中会产生病毒。他们怀疑这可能来自潜伏病毒的活动，但由于技术限制和环境污染的可能性，这很难证明

通常情况下，如果一种健康的藻类被感染，其细胞会迅速死亡，并且会有视觉证据。细胞通常会聚集在一起，绿色的烧瓶会很快变清

艾尔沃德说：“（起初）我们根本没有看到这一点。”。“培养物看起来完全健康。除非你做了这些复杂的分子分析，否则你不会知道有任何病毒感染。”

为了检查藻类中的病毒成分，研究人员进行了长读测序，这是一种分析长链DNA的过程，以测试一种已知含有病毒成分的特定藻类菌株。这项工作是在基因组测序中心进行的，并得到了图宾根马克斯·普朗克生物研究所的额外指导

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然后，他们通过监测从接种到稳定期培养物中母体病毒的产生，评估了病毒元件是否具有活性，是否可以产生病毒颗粒，并发现了不同的病毒颗粒群

“我们需要证据证明它存在，”正在研究生物科学的Erazo Garcia说。“获取图像是说服社区这是一种活性病毒的最有说服力的方法之一。”

培养物表明，亲本病毒是在宿主生长的指数后期和早期稳定阶段产生的，只有少数细胞含有活性病毒，这就是为什么感染很难检测到的原因

弗吉尼亚理工大学纳米级表征和制造实验室的进一步调查表明，培养物中存在病毒颗粒，再次表明存在潜在感染

合作是关键，因为艾尔沃德和加西亚还与瑞典隆德大学和荷兰皇家海洋研究所的研究人员合作，比较了表明类似感染动态的发现，并与迈阿密大学的研究人员进行了合作，迈阿密大学的一名合作者帮助奠定了导致这一发现的基础 More information: Maria P. Erazo-Garcia et al, Cryptic infection of a giant virus in a unicellular green alga, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads6303. www.science.org/doi/10.1126/science.ads6303

Journal information: Science