一项新的研究发现，单细胞阿米巴虫的遗传密码中含有远古巨型病毒的残余，为复杂生命的遗传进化提供了启示。这一发现揭示了这些病毒基因虽然具有潜在的危害性，但通过阿米巴虫DNA中的化学过程使其处于非活性状态，表明病毒与其宿主之间的关系更加错综复杂，这可能会影响我们对包括人类在内的其他生物的基因进化的理解。
研究人员在单细胞生物阿米巴虫的基因组中发现了古代巨型病毒的残余，这表明这种病毒序列可能在复杂生命形式的进化过程中发挥了作用。这项研究凸显了病毒与其宿主之间的动态关系，同时也反映了人类遗传学。
发表在《科学进展》（Science Advances）上的一项新研究揭示了复杂生命进化史上的一个惊人转折。伦敦大学玛丽皇后学院的研究人员发现，一种与动物密切相关的单细胞生物的遗传密码中含有远古巨型病毒的残余。这一发现让人们深入了解了复杂生物可能是如何获得其部分基因的，并强调了病毒与其宿主之间的动态相互作用。
这项研究的重点是一种名为阿米巴虫的微生物，它是一种存在于淡水环境中的单细胞寄生虫。玛丽女王学院生物与行为科学学院高级讲师亚历克斯-德-门多萨-索勒博士领导的研究人员通过分析阿米巴虫的基因组，发现了大量令人惊讶的遗传物质，这些遗传物质来自巨型病毒--一些科学界已知的最大病毒。这些病毒序列被大量甲基化，而甲基化是一种化学标签，通常会使基因沉默。
德-门多萨-索莱尔博士解释说："这就像发现了隐藏在阿米巴虫DNA 中的特洛伊木马"这些病毒插入物具有潜在的危害性，但阿米巴藻似乎通过化学方法抑制了它们。"
实验室中正在进行生命周期发育的阿米巴原虫。细胞核在细胞内分裂，直至成熟（视频中约 40 小时），此时每个细胞核变成一个单细胞，菌落破裂，产生后代。资料来源：Alex de Mendoza
研究人员随后调查了这种现象的普遍程度。他们比较了几种阿米巴原虫分离物的基因组，发现病毒含量存在显著差异。这表明病毒整合和沉默的过程是持续和动态的。
de Mendoza Soler 博士说："这些发现挑战了我们对病毒与其宿主之间关系的理解。传统上，病毒被视为入侵者，但这项研究表明了一个更为复杂的故事。病毒的插入可能在复杂生物的进化过程中发挥了作用，为它们提供了新的基因。而通过对这些入侵者的DNA进行化学驯化，就可以做到这一点。"
用 DNA（蓝色，显示细胞核）和肌动蛋白（绿色）染色的苹果阿米巴藻细胞，突出显示了菌落细胞化过程中的细胞膜。图片来源：Alex de Mendoza
此外，在阿米巴藻中的发现与我们自身的基因组如何与病毒相互作用有着有趣的相似之处。与阿米巴虫类似，人类和其他哺乳动物的DNA中也整合有古老病毒的残余，这些病毒被称为内源性逆转录病毒。虽然这些残余病毒以前被认为是没有活性的"垃圾DNA"，但现在有些可能是有益的。然而，与变形虫中发现的巨型病毒不同，内源性逆转录病毒要小得多，而人类基因组要大得多。
未来的研究可以探索这些异同，以了解病毒与复杂生命形式之间复杂的相互作用。
编译自/ScitechDaily