巨型病毒也有類(lèi)似細(xì)菌CRISPR的免疫系統(tǒng)

就像細(xì)菌，體型較大的病毒也需要保護(hù)自己，免受其他微小生物入侵。根據(jù)法國(guó)科學(xué)們的一項(xiàng)新研究，這些巨型病毒有類(lèi)似于細(xì)菌中的CRISPR系統(tǒng)的免疫系統(tǒng)，來(lái)保護(hù)自己。相關(guān)工作發(fā)表在近期的《Nature》上。

2003年，法國(guó)艾克斯-馬賽大學(xué)的 Didier Raoult和Bernard La Scola發(fā)現(xiàn)在變形蟲(chóng)中存在奇怪的團(tuán)塊，后來(lái)被發(fā)現(xiàn)是一種典型的巨型病毒，比常見(jiàn)的病毒大了約四倍。因?yàn)檫@些病毒似乎可以模仿細(xì)菌，于是它們被稱(chēng)為mimiviruses。在隨后的幾年中，這些研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)150不同類(lèi)型的mimiviruses，如megaviruses和pandoraviruses。這些新類(lèi)型病毒的出現(xiàn)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)定義上的生物分類(lèi)學(xué)。雖然爭(zhēng)議仍然存在，Didier Raoult甚至聲稱(chēng)mimiviruses可能是生命之樹(shù)的一個(gè)新的分支。

這些mimiviruses本身不同于其他病毒的表現(xiàn)為，它們自己可能被通過(guò)更小的病毒攻擊。但在2014年，研究人員意識(shí)到，小型病毒只可以侵入某些類(lèi)型mimiviruses。他們推測(cè)，有些mimiviruses病毒有很象細(xì)菌的免疫系統(tǒng)，它們可以將攻擊者的少量DNA整合到自己的遺傳物質(zhì)中。這樣，如果在同一病毒試圖再次侵入，宿主mimiviruses病毒能夠識(shí)別出該攻擊者，并清除它。

研究人員想檢測(cè)這些mimiviruses病毒，看看他們是否也有一個(gè)類(lèi)似于CRISPR的免疫系統(tǒng)。因此，他們分析了60株不同的mimiviruses病毒。研究人員發(fā)現(xiàn)，可以入侵這些mimiviruses的更小號(hào)病毒Zamilon的DNA的片段可以在mimiviruses基因組中被發(fā)現(xiàn)，而且mimiviruses病毒對(duì)于入侵者Zamilon有了免疫力。研究人員還發(fā)現(xiàn)，mimiviruses病毒含有能夠降解外源DNA的酶，就像細(xì)菌中的CRISP中的酶一樣。研究者將此病毒的免疫系統(tǒng)命名為MIMIVIRE，它代表“巨型病毒噬菌體抑制元件”。

該MIMIVIRE可能和細(xì)菌中的CRISPR有*不同的工作原理，這或許是趨同進(jìn)化的一個(gè)很好的例子。但該研究確實(shí)提供了很多的證據(jù)來(lái)表明，mimiviruses不同于其他更簡(jiǎn)單的病毒，從而將病毒的進(jìn)化起源問(wèn)題的討論轉(zhuǎn)移到病毒究竟是不是“活著的生物”的討論。今后，研究人員希望更好地了解驅(qū)動(dòng)MIMIVIRE的分子機(jī)制。