《科學(xué)進展》雜志發(fā)表的一項新研究揭示了復(fù)雜生命進化史的驚人轉(zhuǎn)折。倫敦瑪麗女王大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種單細(xì)胞生物(動物的近親)攜帶著編入其自身遺傳密碼的古代巨型病毒的殘余。這一發(fā)現(xiàn)揭示了復(fù)雜生物如何獲得部分基因，并強調(diào)了病毒與其宿主之間的動態(tài)相互作用。

這項研究的重點是一種名為阿米巴變形蟲的微生物，這是一種在淡水環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的單細(xì)胞寄生蟲。通過分析阿米巴變形蟲的基因組，瑪麗女王大學(xué)生物和行為科學(xué)學(xué)院高級講師 Alex de Mendoza Soler 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)，來自巨型病毒(一些科學(xué)界已知的最大病毒)的遺傳物質(zhì)數(shù)量驚人。這些病毒序列高度甲基化，這是一種通常會使基因沉默的化學(xué)標(biāo)記。

“這就像在變形蟲的 DNA 中發(fā)現(xiàn)了特洛伊木馬，”門多薩·索勒博士解釋道。“這些病毒插入物具有潛在的危害，但變形蟲似乎通過化學(xué)方法抑制它們。”

研究人員隨后調(diào)查了這種現(xiàn)象的普遍程度。他們比較了幾種變形蟲分離株的基因組，發(fā)現(xiàn)病毒含量存在顯著差異。這表明病毒整合和沉默的過程是持續(xù)且動態(tài)的。

“這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了我們對病毒和宿主之間關(guān)系的理解，”門多薩·索勒博士說。“傳統(tǒng)上，病毒被視為入侵者，但這項研究表明了一個更復(fù)雜的故事。病毒插入可能在復(fù)雜生物的進化中發(fā)揮了作用，為它們提供了新的基因。這是通過對這些入侵者 DNA 進行化學(xué)馴服來實現(xiàn)的。”

此外，變形蟲的發(fā)現(xiàn)與我們自己的基因組如何與病毒相互作用有著有趣的相似之處。與變形蟲類似，人類和其他哺乳動物的 DNA 中也整合有古代病毒的殘余，稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。雖然這些殘余以前被認(rèn)為是無活性的“垃圾 DNA”，但現(xiàn)在有些可能是有益的。然而，與變形蟲中發(fā)現(xiàn)的巨型病毒不同，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒要小得多，而人類基因組則要大得多。未來的研究可以探索這些相似之處和不同之處，以了解病毒和復(fù)雜生命形式之間的復(fù)雜相互作用。