美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員在27日的《自然·微生物學(xué)》雜志上報告，首次發(fā)現(xiàn)了感染阿斯加德古菌的病毒，這種古菌可能是所有復(fù)雜生命的祖先。這一發(fā)現(xiàn)為復(fù)雜生命的起源提供了“誘人”線索，并為探索病毒對人類和其他復(fù)雜生命形式的進(jìn)化至關(guān)重要的假說提供了新的方向。

關(guān)于細(xì)胞核起源的學(xué)說有幾種假設(shè)。有一種假設(shè)得到廣泛支持，即所有復(fù)雜的生命形式，如人類、海星和樹木，它們的細(xì)胞都具有細(xì)胞核，被稱為真核生物，其起源于古菌和細(xì)菌的融合。然而，最近的研究表明，第一批真核生物是所謂的阿斯加德古菌的直系后代。

還有一種具有爭議性的“病毒性真核生物起源”假說，該假說認(rèn)為病毒可能促成了復(fù)雜細(xì)胞生命的出現(xiàn)：病毒感染了原核生物，導(dǎo)致膜結(jié)合細(xì)胞核與其他真核生物特征的成型。該假說表明，除了細(xì)菌和古菌外，病毒可能對真核生物的發(fā)展作出了一些遺傳成分的貢獻(xiàn)。

研究人員表示，最新研究揭示了病毒如何在這段數(shù)十億年的歷史中發(fā)揮作用，雖然新發(fā)現(xiàn)并沒有解決關(guān)于“病毒性真核生物起源”的爭議，但它確實(shí)提供了一些線索。

新發(fā)現(xiàn)的病毒確實(shí)具有一些類似于感染真核生物病毒的特征，包括復(fù)制自己的DNA和劫持宿主的蛋白質(zhì)修飾系統(tǒng)的能力。這些病毒顯示出感染真核生物和原核生物的兩種病毒的特征，這使它們獨(dú)一無二，因?yàn)樗鼈兣c感染其他古菌或復(fù)雜生命形式的病毒不完全相同。

這項(xiàng)研究的通訊作者、海洋科學(xué)和綜合生物學(xué)副教授布雷特·貝克說，最令人興奮的是，它們是一種全新的病毒類型，與人們以前在古菌和真核生物中看到的病毒不同，這種病毒會感染微生物親屬(阿斯加德古菌)。

阿斯加德古菌可能是在20多億年前進(jìn)化出來的，其后代仍然活著，在世界各地的深海沉積物和溫泉中都發(fā)現(xiàn)了這種古菌，但到目前為止，只有一種菌株在實(shí)驗(yàn)室中成功生長。為了識別它們，科學(xué)家從環(huán)境中收集它們的遺傳物質(zhì)，然后拼湊出它們的基因組。在這項(xiàng)最新的研究中，研究人員掃描了阿斯加德古菌基因組，尋找被稱為CRISPR陣列的重復(fù)DNA區(qū)域，該陣列包含可以與之前感染這些微生物的病毒精確匹配的小片段病毒DNA。這些基因“指紋”使研究人員能夠識別這些隱形的病毒入侵者，這些病毒侵入者在真核生物復(fù)雜的起源故事中扮演著關(guān)鍵角色。

研究人員表示，這項(xiàng)研究為更好地解決真核生物的起源和了解病毒在阿斯加德古菌的生態(tài)和進(jìn)化中的作用打開了一扇門。 (實(shí)習(xí)記者張佳欣)