發現全球海洋潛藏大量「奇怪病毒」 或為皰疹演化史提供線索
最新刊於《自然》的研究指,由南北兩極的海洋發現會感染浮游生物的全新病毒,並將之命名為 “Mirusviruses” ,而 mirus 在拉丁語中就有「奇怪」之意。這次發現亦突顯了人類對海洋潛藏的病毒所知甚少。
基於編碼外殼的共享基因,團隊指「奇怪病毒」屬於雙鏈 DNA 病毒域 (Duplodnaviria) ,這個域包括可感染動物和人類的疱疹病毒,但這種新發現的奇怪病毒也與另一組稱為多變 DNA 病毒域 (Varidnaviria) 的巨型病毒共享數量驚人的基因。團隊因此推斷,「奇怪病毒」是這兩個遠緣相關病毒譜系之間的奇異雜交體。
有參與研究的法國國家科學研究中心 (CNRS) 研究員 Tom Delmont 表示,「奇怪病毒」似乎是一組極其不尋常的病毒,因為它們是兩組不同病毒的混合體,一側是基於粒子基因的疱疹病毒,另一側是基於更多基因的巨型病毒。
為找到病毒,該團隊仔細研究了塔拉海洋探險 (Tara Ocean expedition) 在 2009 年至 2013 年期間收集到的數據,當中有近 35,000 個含有病毒、藻類和浮游生物的海水樣本。團隊隨後在數百萬個微生物基因中尋找演化線索。
在梳理這些基因時,團隊發現了一種以前未被描述過的雙鏈 DNA 病毒譜系,亦即「奇怪病毒」,這種病毒可以在極地、溫帶和熱帶海洋,且有陽光照射的表層水域中找到。據美國國家海洋局,這些大量出現的病毒會感染浮游生物,而浮游生物是漂浮在洋流中的微小生物體,可以產生從太空都可見到的水華現象。
通過入侵浮游生物的細胞,「奇怪病毒」可能有助調節各種微生物的活動,從而促進碳和營養物質在海洋中的流動。 Delmont 解釋,病毒是海表浮游生物的一個非常自然組成部分,它們每天都會破壞很多很多細胞,以釋出浮游生物細胞內的營養物質和顆粒,其他細胞或生物會利用這些物質保持活躍和健康。
Delmont 又指,「奇怪病毒」可能是解決皰疹病毒神秘起源的關鍵。病毒 DNA 外圍的保護殼編碼基因在這兩組病毒中都驚人地相似,表明兩者是有關聯的。他說:「這意味著在只感染動物的皰疹,和感染單細胞生物、在海洋中無處不在的奇怪病毒之間,兩者有共同的演化史。」
疱疹病毒科中有部分成員可感染人類,造成生殖器疱疹、水痘、「生蛇」等的疾病。
來源:
Live Science, Bizarre, never-before-seen viruses discovered thriving throughout the world’s oceans
報告:
Gaïa, M., Meng, L., Pelletier, E. & et al. (2023). Mirusviruses link herpesviruses to giant viruses. Nature. doi: 10.1038/s41586-023-05962-4
文/AC