南極古老的嗜鹽古細菌或可揭示病毒起源

2020-11-24 健康界

英國《自然·微生物學》近日報告，南極一種非常古老獨特的細菌haloarchaea（嗜鹽古細菌），或許能揭示病毒起源的奧秘。

嗜鹽古細菌是從南極一個非常鹹的湖泊中分離出來的，其體內蛋白質的新變化能夠使它們同時生活在低溫和高鹽的環境中（因為高鹽條件下，水的冰點可以降到很低）。由於這種對環境的高度適應能力，它能夠應付南極的極端條件。

澳大利亞新南威爾斯大學的團隊研究了這種鹽古菌的質粒pR1SE，發現它通過類似於病毒的機制來轉移基因組。pR1SE編碼形狀規則的胞膜囊泡上的蛋白，囊泡包裹著質粒DNA。鹽古菌釋放的囊泡能夠感染無質粒的菌株，使該菌株因而獲得產生包裹質粒的囊泡的能力。pR1SE還可以成為宿主基因組的一部分，與基因組進行整合和共同複製，然後又可與宿主DNA分離，形成囊泡並轉移到新的宿主細胞中。

通常來說，病毒和質粒之間的主要區別是它們在宿主細胞之間轉移其基因組信息的機制的不同。而這次的發現提示，pR1SE轉移DNA的機制可看作是病毒所採取的基因傳播和交換策略的前身。該發現有力地支持了質粒與病毒之間在進化鏈條上存在的緊密關聯。據此，研究團隊推測，在生命史早期，病毒的首次出現可能就是從pR1SE一樣的質粒進化而來。

參考文獻

Susanne Erdmann, Bernhard Tschitschko, Ling Zhong, Mark J. Raftery & Ricardo Cavicchioli. A plasmid from an Antarctic haloarchaeon uses specialized membrane vesicles to disseminate and infect plasmid-free cells.

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