新发现建议病毒更像僵尸

这他妈到底是什么? 科学家们每天都要问这个问题,试图弄清楚不同的生物是如何相互关联的。 答案不容易或微不足道。 生物隶属关系不仅用于建立生命目录,还用于了解生命如何演变成多种形式。 谈话

病毒是 一个很好的例子。 他们对生物学家提出了一个问题,因为他们没有细胞,所以也不会落入生物所有其他生物所做的主要三类或“领域” - 细菌,古细菌(一种不同形式的微生物)和真核生物(植物,动物和真菌等)。 一些科学家认为,病毒不算作活的有机体,更好地被看作是不能自行复制,需要劫持宿主细胞的流氓遗传物质。 其他人则认为病毒是由细胞生物进化而来的,因此被视为生命的第四个领域。

后者的理论受到了推动 十年前的发现 巨型病毒更类似于细胞生命形式。 但是一项新的研究, 发表在科学杂志在这些巨型病毒的基因组中,这个想法成为问题。 那么科学家们不得不重新开始寻找病毒的起源吗?

病毒是微小的,简约的生物,摆脱细胞生命的细微差别。 他们通常是 组成 遗传物质(DNA或其分子表亲RNA),通常被称为衣壳的蛋白质外壳包围,有时具有从宿主细胞借来的附加层。 病毒只能通过侵入其代谢而在宿主细胞内复制,而生命的每一个领域都受到这些细胞寮屋不同版本的感染。

这种对宿主细胞的巨大依赖将他们推向了人类 定义的限制 一些人认为他们活着,其他人死亡。 毫不奇怪,大多数僵尸故事都涉及病毒。 也许这会更容易考虑病毒不死。 最大的问题是:他们从哪里来?


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竞争的理论 尝试解释病毒是如何演变的。 一个人把病毒描绘成一个古老的细胞生物谱系的后代,这些细胞生物在其他细胞中生活,并随着时间的推移简化了它们的结构。 这将使他们成为遗留细胞组织的一个长久失去的第四个领域的唯一幸存者。 如果病毒是从活生物体进化而来的,那么把它们想象成活着就是有意义的。

流氓代理

另一种理论认为,病毒起源于流氓遗传因子,流浪者在基因组中逃脱了细胞的限制。 他们可能有关系 跳跃的基因 可以从基因组中复制或切割自己,然后将自己粘贴到DNA的其他部分。 在这种情况下,病毒将成为分子事故的结果,进化稳定。 这意味着他们从来就不是完整的生物体,就像计算机病毒不是一台完整的计算机一样。

这两个建议都有其缺陷。 第一个不能解释病毒是如何简单的。 没有其他已知的生物体具有极大程度的简化。 另一方面,第二个理论并没有解释为什么病毒比其他的移动遗传因子复杂得多,没有任何东西可以与衣壳相媲美。

然后,在2004,科学家 发现了一种巨型病毒 (或“girus”)似乎倾向于平衡有利于有细胞起源的病毒。 他们被称为巨人有很好的理由。 有些是规模和基因组长度比我们心爱的流感病毒大十倍,并且有 尽可能多的2,500基因 相比流感的微薄的11。

这个额外的遗传材料包括制造蛋白质的指令,其他病毒严重缺乏,但是存在于所有其他生命形式中。 分子系统不完整,小娘子还需要侵入细胞才能制造更多的子宫。 但 一些研究者建议 这些基因可能是细胞过去的遗留物,支持生命的第四个领域的存在。

另一方面,病毒的跳跃性遗传特性使得它们容易从其他生物体中获取基因。 这提示 别人争辩 在giruses所有这些额外的基因是进化thievery的产物。

巨大的问题

现在一个 新的研究 已经证实了病毒中所有这些基因的“借来”性质。 这项研究采用了最先进的方法,称为下一代测序(NGS),以绘制从奥地利克洛斯特新堡废水处理厂提取的DNA。 在过去的几年中,基于NGS的研究 已经发现了无数 新型的生命形式在这种情况下,NGS已经揭示了一种全新的巨型病毒谱系,即Klosneuviruses。

在所有的小鼠中,Klosneuviruses具有制造蛋白质所涉及的最大的一组基因。 通过比较不同巨型病毒的基因组并仔细重构其进化,研究人员有说服力地表明,这些小母鸡中的蛋白质制造机器是相对较新的遗传加成 - 而不是较大的祖先基因组的碎片。

这项研究认为,这些病毒试图劫持的宿主细胞可能已经发展了基于隐藏入侵者蛋白质的防御策略。 然后通过将这些基因中的一部分整合到基因组中来调整病毒。 研究人员得出结论,在这项研究中分析的巨型病毒已经从较小的病毒进化多次,拒绝了他们从细胞生命形式进化的想法。

但是,新的证据并不能完全杀死病毒。 生命之树上的新小鱼每天都被发现,而新的发现仍然可以提供细胞与非细胞生命之间的联系 - 或者证明是相反的。 在那之前,我们会不断思考生命的本质,僵尸与病毒的关系,想知道“这到底是什么?

关于作者

Jordi Paps,生物科学学院讲师, 埃塞克斯大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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