突破!日本病毒學家從巨型病毒身上,發現了人類細胞未解之謎

2020-09-11 地球Explore

不知道大家是否有印象,其實早在2019年的時候,日本東京大學的病毒學家竹村雅治(Masaharu Takemura),就宣布:他們已發現了一種能「劫持」變形蟲細胞的病毒。

特別有趣的事情就是:這種病毒進入細胞體內時,會迫使細胞圍繞病毒自己周圍,幫它形成一層硬外殼,實現病毒DNA的自我保護。這種「身軀」龐大的病毒的聰明做法,很讓人印象深刻!

為此,日本竹村教授,特地引用了古代神話中的人物——美杜莎(能將一切威脅化為石頭,保護自己的神),將其形象地命名為:美杜莎病毒!

而過往的這則趣聞,我們很多人就把它當故事,聽了就樂一樂而已,但這個日本病毒研究團隊,可不僅這麼想。在繼美杜莎病毒發現後,他們對這個聰明病毒的做法背後,更大膽地假設:在21億年前,真核細胞的膜封裝模式,會不會類似於此而逐漸衍生出來呢?

地球人都知道,如今的生物界,是由原核細胞和真核細胞組成。而生命最初的演化史,確鑿地表明一開始大家都是原核細胞的。但不知道怎麼樣的過程,導致它們最後分家了!這個時間點,到底發生了怎麼樣的故事呢?一直都是人類的未解之謎之一。

細胞核,到底是怎麼來的?對於這個世界難題,日本竹村教授提出大膽假設:人類的祖先細胞,會不會,類似於美杜莎病毒那樣,一開始出現了一層簡單的為保護自己的DNA組,免受於其他病毒的攻擊,慢慢形成的一層自我保護膜?

換言之,就是病毒、病菌的不斷攻擊,正是推動了真核細胞的進化之路呢?細胞核進化的新假說,其中,最核心的部分就是,用蛋白質封裝的 DNA 編譯片段。也有可能,最早期,那時候的真核細胞是被這種巨型病毒感染了,然後病毒驅使細胞,在細胞周圍形成細胞膜,而慢慢地隨著時間推移,這些宿主細胞也「學會」了這項本事,也用這樣的方式保護了自己的DNA,幫助自己保護自己的DNA免受病毒攻擊......接著,它慢慢將這樣的能力,刻印在自己的蛋白基因裡。

而現在美杜莎的攻擊細胞的過程,在某一層面上,印證了他們的假設。不同於其他病毒,這種巨型病毒,總能有辦法找到了細胞核,讓乖乖聽它的使喚,下達指令,讓蛋白質在它周圍形成「膜」,所以這個過程,或者是宿主基因組,複製這個能力的最好時機了。

不過,美杜莎病毒和它的變形蟲宿主一樣,也有組蛋白和 DNA 聚合酶基因,這表明這些基因在病毒基因組和宿主之間轉移。基於其他細胞,是否能編寫同樣的進化劇本,那就需要科學家們,去尋覓更多證實自己假設的證據鏈了。

竹村就自己假設理論,如此評價道: 「我推測,部分病毒 DNA 複製,可能有助於宿主基因組複製,並證明了,這確實是存在了進化上的優勢。」

但他也承認:這個假設,還有很多地方需要驗證。不過,這個發現,確實與細胞核進化的主要理論一致。主流的科學學說,都認為:細胞核膜,來自早期真核細胞的內膜。

從某種意義上講,這也是真核細胞起源說,一個很重要的假設理論。在地球生命進化史,原本一直都是神秘的未解之謎。藉助這個最新的假設,人們或許會獲得更多突破口,獲取人類細胞起源的真相!

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