Bodo saltans病毒:研究人员发现感染微型浮游动物的巨型病毒
加拿大不列颠哥伦比亚大学的一组研究人员对Bodo saltans病毒进行了分离和鉴定,Bodo saltans病毒是一种感染水生环境中常见的生态重要微生物的巨型病毒。
在海洋,河流和湖泊中,每毫升水中大约有一百万种病毒。它们中的大多数很小,通常比细菌小10到100倍。然而,少数人与细菌达到相似的规模和复杂性,因此作为相对巨人脱颖而出。
相对于其他病毒,巨型病毒在其基因组中具有更多的DNA,这反过来又提供了遗传模板以产生允许病毒在很大程度上独立于其宿主繁殖的蛋白质。
通常,巨型病毒编码的基因中超过一半与其他病毒或细胞生命的基因没有明显的相似性。
从海水中测序DNA表明这些病毒丰富且具有生态学意义;然而,很少有人从它们感染的微生物中分离出来。
由于无法在实验室中研究巨型病毒,因此很少了解它们的生物学,它们感染宿主的方式以及它们对水生生物的更广泛影响。
为了分离感染生态相关生物的巨型病毒,不列颠哥伦比亚大学的研究员Curtis Suttle及其同事从各种栖息地中分离出微型浮游动物,并对其相关的病毒组合进行筛选。
使用从不列颠哥伦比亚省南部温带富营养池收集的水的一个这样的屏幕产生了Bodo saltans病毒(BsV),这是一种感染生态上重要的微型浮游动物的巨型病毒,称为Bodo saltans,是Euglenazoa门的成员。
BsV是一种klosneuvirus的分离株,是根据宏基因组数据提出的Mimiviridae家族的一个亚组。
“BsV是我们为数不多的巨人之一,它们会感染一种普通且具有重要生态意义的宿主,”Suttle博士说。
“它代表了海洋中最丰富的巨型病毒,但在发现BsV之前,没有办法在实验室中研究这些病毒。”
BsV是有史以来最大的巨型病毒之一,也是最大的感染浮游动物的病毒。
透射电子显微镜显示BsV是直径约300nm的二十面体颗粒。该颗粒由至少六层组成,类似于Acanthamoeba polyphagamimivirus的观察结果。
据研究小组称,BsV基因组由139万个DNA基因组成。
因为BsV必须与众多其他病毒竞争以感染其丰富的宿主,所以它会武装到剑柄上。
它拥有一系列毒素和DNA切割酶,可能会干扰试图在宿主体内复制的其他病毒。
在感染期间,BsV向宿主细胞后部移动并释放其病毒基因组。看来,随着BsV的进化,它从宿主身上偷走了遗传机制,以帮助感染过程。
BsV不携带转移RNA(tRNA),这是所有其他巨型病毒携带的复制机制的一部分。然而,它确实携带tRNA修复基因,使得病毒可能在感染期间使用宿主自身的tRNA。同样,这些基因似乎已被病毒直接从宿主中共同作用。
超过10%的BsV基因组编码可能参与对抗宿主抗病毒系统的同一组蛋白质。
“这些基因在病毒基因组周边的类似手风琴的机制中被积极复制,”不列颠哥伦比亚大学的研究生Christoph Deeg说。
“这表明该病毒正在与其宿主进行进化性军备竞赛,并可能解释巨型病毒的基因组如何达到令人印象深刻的复杂性。”
巨型病毒比典型的病毒具有更多的DNA,使它们能够产生多种蛋白质,使它们能够在很大程度上独立于宿主而复制。
虽然研究人员知道基于测序的环境DNA存在BsV样病毒,但现在只有在实验室中捕获并研究了代表性病毒。
研究人员描述的博多病毒果蝇saltans和其基因组的论文发表在杂志上网上生活。
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