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在夏威夷瓦胡岛水域发现的一种新的巨型病毒

2019-04-21 13:49:07 • 来源：

位于Mānoa的夏威夷大学(UH)的Daniel K. Inouye微生物海洋学：研究和教育中心(C-MORE)的研究人员描绘了一种新的异常大的病毒，它可以感染常见的海藻。在夏威夷瓦胡岛附近的沿海水域发现，它包含有史以来针对感染光合生物的病毒测序的最大基因组。

在夏威夷瓦胡岛水域发现的一种新的巨型病毒

“大多数人都熟悉病毒，”作为博士论文的一部分领导该项目的UHMānoa海洋学研究生Christopher Schvarcz说，“因为有很多人导致人类疾病。但我们并不孤单;甚至海洋中的微观浮游生物一直在与病毒感染作斗争。“

每天在海洋中生长的大部分浮游植物都会被吃掉，从而在海洋食物网中维持动物。然而，常见的是病毒感染通过浮游植物种群传播。当这种情况发生时，受感染的浮游植物细胞会崩解并被细菌分解，使食物源远离动物。

“这听起来很糟糕，”UHMānoa海洋学系教授，该研究的共同作者Grieg Steward说，“但病毒实际上有助于维持海洋生态系统的平衡。病毒通过高度集中的种群传播更有效，所以如果一个浮游植物的种类增长速度快于其他类型并开始占主导地位，它可以通过病毒感染降低到较低水平，使其他物种有机会茁壮成长。

病毒必须在细胞内复制，对它们的大小有一些限制，但在过去的15年中，已知的病毒上限大小已逐渐上升，因为研究人员已经集中精力寻找更多现在被称为“巨型”病毒。

“大多数病毒都非常小，以至于我们需要用电子显微镜来观察它们，”Steward说，“但是这些巨头的大小与细菌相当，而且它们的基因组通常会编码我们之前从未见过病毒的功能。”

该病毒在该杂志在其最近发表的论文Schvarcz和管家描述的病毒被命名为TetV-1，因为它感染称为单细胞藻类扁藻。在对其基因组进行测序后，Schvarcz发现该病毒有许多基因，它们似乎从它感染的藻类中汲取。其中两个似乎编码了发酵中涉及的酶，这是微生物在没有氧气的情况下从糖中获取能量的过程。发酵对我们许多人来说都很熟悉，因为它是制作啤酒，葡萄酒和烈酒的关键。为什么病毒需要这些基因?作者不确定，但他们有猜测。

“Tetraselmis可以在沿海水域生长到异常高的浓度，”Schvarcz解释说，“将水从清澈的蓝色变成强烈的绿色。如果TetV在这些条件下传播，大量的细胞会死于病毒感染。细菌会立即死亡我们认为TetV中的发酵基因可以让病毒在低氧条件下维持其能量流，即使它关闭了宿主细胞系统，也开始分解死亡的藻类。

Schvarcz和Steward计划进行现场和实验室实验，以测试这个想法是否正确。Tetraselmis被用作水产养殖的食物来源和生物燃料工业的淀粉来源，因此作者推测，准确理解TetV如何操纵其宿主的代谢可能具有一些实际应用。可以利用TetV将DNA注入这些细胞的能力，例如，重新编程藻类以产生更多的所需产物。

“我们还有更多要了解这种特殊的病毒，”斯图尔德沉思道，其中只有一个例子是从每个茶匙中漂浮着数百万个海洋的海洋中汲取的。

考虑到这些数字，似乎肯定有更多不寻常的病毒等待在下一波浪潮下发现。

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