神秘巨型病毒可緩慢打開「星門」，能否感染人類仍不確定！

2020-10-18 徐德文科學頻道

近年來，從西伯利亞解凍的永久凍土，到南極時光深處的冰層下，科學家們陸續發現了一些神秘的史前巨型病毒。在被鎖進冰層封凍在時間膠囊中數千年後，因為氣候變暖帶來的機遇，它們又重新甦醒過來，煥發了活力。在俄羅斯西伯利亞發現的巨型病毒，甚至在永久凍土中封凍3萬年後，仍然具有感染能力。

那麼這些病毒究竟是如何感染宿主的，人類會不會受到感染呢？來自美國密西根州立大學的科學家團隊對此進行了研究，發現了病毒星門打開的環境條件。

巨型病毒的大小超過了300納米，而一般的病毒，比如導致一般感冒的鼻病毒只有約30納米。巨型病毒外殼堅固耐用，能夠承受惡劣的環境條件，保護內部的病毒基因組。在這項研究中，科學家們分析4種巨型病毒，包括三種以前發現的病毒擬菌病毒(Mimivirus)、南極病毒（Antarctica virus）、桑巴病毒（Samba virus），以及一種新發現的圖邦病毒（tupanvirusas），這是一些二十面體或形狀像二十面體的病毒，看起來很是科幻。

這些病毒有一種特別的機制來釋放它們的病毒基因組，在它們外殼頂點上，有一個海星形狀的封口，科學家們稱之為星門，在感染過程中，這些「海星」和星門打開，釋放出病毒基因組。

由於病毒尺寸難以成像，研究過程中科學家們很難找到處於正在感染狀態的病毒，這些病毒只佔約百萬分之一。研究人員為此開發了一種模擬感染階段的新方法，他們對各種病毒進行了一系列嚴格的化學和環境處理，旨在模擬病毒在感染過程中可能遇到的狀況。利用學校可以在原子層面成像的新型低溫電子顯微鏡及掃描電子顯微鏡，研究人員可在感染過程中捕捉病毒和蛋白質，研究它們的結構。

結果發現，低pH值、高溫和高鹽是誘導病毒打開星門的三種環境條件。更重要的是，每一種情況都會導致感染的不同階段。通過這些數據，科學家們設計了一個模型，可以更有效更可靠地模擬病毒感染，從而允許科學家們可靠地、高頻率地模擬這些階段，為未來的研究打開了大門，極大地簡化了任何針對病毒的研究。

初步的研究產生了一些新的發現，例如病毒打開星門並不是簡單地一次性鬆開，而是像拉鏈一樣緩慢拉開，更新了科學家們對巨型病毒釋放基因組策略的認識；而在病毒第一階段釋放蛋白質的過程中，科學家們發現蛋白質扮演著工人的角色，協調著病毒感染和劫持細胞繁殖能力以複製自身所需的許多生物過程。

不過，對於某些巨型病毒是否會感染人類，科學家們還沒有獲得更多發現，需要進行更深入的研究。但在此前的研究中，也報導了一些巨型病毒，比如擬菌病毒可能是某些肺炎的潛在病原體。

這項研究發表在5月8日《細胞》雜誌上。

參考：

Phys：New study shines light on mysterious giant viruses

Cell：Structural and Proteomic Characterization of the Initiation of Giant Virus Infection

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