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海洋最常见生物体DNA中藏有病毒

2020年6月4日7:58 环球解密

    一项新研究发现海洋里最常见的一种细菌的基因里,居然藏有病毒。科学家怀疑,是不是病毒对这些微生物繁殖起到帮助的作用。

    病毒(桔黄色)附着在名为SAR11的海洋细菌表面。(Morris et al./Nature Microbiology)

    这项近期发表在《自然-微生物学》期刊上的研究,通过对海洋中广泛存在的微菌SAR11的研究,启发了科学家对病毒生存策略的新认知。

    SAR11是一种单细胞细菌,靠海洋中溶解的碳为养分生存,在海洋表面细胞数量的占比高达四分之一。

    华盛顿大学的科学家发现,这种微菌内带有一种独特的病毒。这种病毒大部分时间处于休眠状态,偶尔爆发,可能带着宿主细胞的部分基因感染其它细胞。

    研究者之一华盛顿大学海洋学副教授莫里斯(Robert Morris)说:“很多细菌的基因里面带有病毒,但是以前不知道这种海洋中最大量存在的细菌内有病毒。”

    研究发现这种病毒有着与其它微菌内的病毒不一样的、双管齐下的生存机制。一方面它躲在宿主DNA内,宿主细胞分裂的时候,它跟着一起被复制;另一方面,它还能在宿主细胞内进行复制,当宿主细胞死亡的时候,从细胞中脱离,再去感染其它宿主。第二种机制的具体成因目前科学家还不很了解。

    这份新研究显示,约3%的SAR11细胞内的病毒会复制、分裂,溶解细胞。这个比例比多数其它感染细菌的病毒高出很多。这个过程产生了大量自由病毒,可能是它生存的关键。

    莫里斯说:“海洋里病毒是数量是细菌的10倍。了解这些大量病毒如何生存很重要,如果你杀死宿主,如何在宿主降解之前找到新的宿主?”

    研究者希望这份研究为进一步了解宿主和病毒之间的相互作用起到抛砖引玉的作用。

    这项研究发现,当宿主细胞营养不足的时候,里面的病毒将被激活,开始复制、蚕食细胞。研究作者认为,在营养不足的条件下,细菌所带的病毒可能对细菌整体的竞争性起到帮助作用。

    “我们想知道这(细菌与病毒的共生机制)对微生物的演化和海洋生态所起的作用。”莫里斯说。

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