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世界第一,发现病毒附着在第二种病毒上

本站发布时间:2023-11-14 14:31:16

使用一台向受试者发射电子束的显微镜,以惊人的细节捕捉到了这种相互作用。这一发现揭示了这两种不同的病毒(均被归类为“噬菌体”)是如何相互作用并可能共同进化的 

“从来没有人见过噬菌体或任何其他病毒附着在另一种病毒上,”该研究的主要作者、巴尔的摩县马里兰大学自然与数学科学学院核心设施助理主任Tagide deCarvalho在一份声明中说

图中的两种病毒都会感染细菌,被称为噬菌体,或简称为噬菌体。但紫色显示的较小病毒是卫星病毒,这意味着在没有“辅助”病毒帮助的情况下,病毒无法在宿主细胞内感染和复制;此处显示为蓝色 

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卫星病毒一旦侵入细胞,就依赖辅助病毒复制其DNA。为了协调这一点,卫星和助手有时需要同时感染同一个细胞,因此当这种情况发生时,他们需要彼此靠近。然而,这张新图像捕捉到了被认为是第一次观测到的卫星实际上与助手相连的情况。它附着在病毒的“颈部”—帮助者的外壳连接到它的尾巴 

10月31日发表在《国际微生物生态学学会杂志》上的一项研究描述了这种前所未有的相互作用

研究人员在观察环境样本时偶然发现了这一发现,这些样本中含有一个噬菌体卫星家族,可以感染链霉菌细菌。起初,他们认为这些样本被污染了,因为它们含有大量的DNA序列;预期的噬菌体—以及与他们所知道的任何东西都不匹配的更小、无法识别的序列 

在显微镜下进一步检查后,作者发现样本中含有类似辅助噬菌体和卫星噬菌体的物质。大约80%的辅助噬菌体脖子上绑着一颗卫星。在剩下的一些助手身上,作者观察到了看起来像“咬痕”的东西;互动的后果。这些“叮咬”实际上是卫星留下的卷须

作者分析了这些噬菌体及其细菌宿主的基因组,发现卫星具有编码其外壳蛋白的基因,但不是在细菌细胞内复制所需的关键基因。这进一步支持了这两种噬菌体相互作用的观点 

但为什么卫星会抓住它的助手的脖子?事实证明,一些卫星在进入后缺乏整合到细菌宿主细胞基因组中所需的基因。大多数卫星病毒都可以隐藏在宿主的DNA中,所以当合适的助手出现时,卫星就可以复制。但如果没有这个关键基因,卫星将需要它的助手将其驱动到宿主的DNA中,这样它才能生存 

研究人员发现,为了保证卫星-助手对一起进入宿主细胞,卫星通过对尾巴的独特适应来附着在助手身上 

作者在研究中写道:“这些发现表明,在卫星噬菌体和辅助噬菌体之间的进化军备竞赛中,越来越多的卫星策略对其辅助噬菌体的基因依赖。” 

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