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在世界第一中，发现了病毒附着到第二个病毒

(2023-11-12 14:39:25)

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在世界第一中，发现了病毒附着到第二个病毒

By Emily Cooke

2023/11/12

用一种叫透射电子显微镜的专用套件捕获了这种相互作用。

科学家们捕获了这种紫色的附着到一个蓝色的帮助者病毒的“脖子” 的卫星病毒的显微镜图像。（一纳米 （nm） 是十亿分之一米。) (Image credit: Tagide deCarvalho/UMBC)

在一个世界第一中，科学家们观测到一种病毒锁在另一种病毒上。

用一个向它的对象发射电子束的显微镜以惊人的细节捕捉到了这种相互作用。这一发现揭示了这两种都被归类为“噬菌体” 的不同病毒如何相互作用并可能已经共同进化。

主要研究作者马里兰大学巴尔的摩县自然与数学科学学院核心设施助理主任塔基德德卡尔瓦霍在一份声明中说，“从来没有人见过一个噬菌体------或任何其他病毒------附着到另一种病毒”。

图片中的两种病毒都感染细菌并被称为噬菌体或简称噬菌。但更小的一种以紫色显示的是一种卫星病毒，这意味着没有一个“帮助者”病毒没有能力在宿主细胞内感染和复制的病毒------这里以蓝色显示。

卫星病毒一旦它们渗透一个细胞依靠帮助者病毒来复制它们的DNA。为协调这个，卫星和帮助者有时需要来同时的感染同一个细胞，因此当这发生时它们需要来彼此靠近。然而，这张新图像捕捉据信是一个卫星实际上将它自己附着到一个帮助者的首次观测。它附着在病毒的“脖子”上------在那里帮助者的外壳相连到它的尾巴。

在10月31日发表在《国际微生物生态学会杂志》（Journal of the International Society for Microbial Ecology）上的一项研究中描述了这种之前从未见的相互作用。

研究人员在观察包含一种感染链霉菌的噬菌体卫星家族的环境样本时做出了偶然的发现。起初，他们认为这些样本已经被污染，因为它们包含大序列的DNA------被预期的噬菌体------和更小的不能识别的与他们所知道的任何东西都不匹配的序列。

靠在显微镜下进一步检查，作者发现了样本中包含了看起来像帮助者和卫星噬菌体一样的。大约80%的帮助者噬菌体有过一个绑着它们的脖子的一个卫星。在剩下的一些帮助者中，作者观测到看起来像“咬痕”一样的东西------一个互动的后果。这些“咬”实际上是来自一个卫星的残余卷须。

作者分析了这些噬菌体的基因组以及它们的细菌宿主，发现了这些卫星有为它们的外蛋白质外壳编码的基因，但没有在细菌细胞内来复制所需的关键基因。这进一步支持了这两种噬菌体正在与彼此相互作用的想法。

但为什么卫星会抓住它的帮助者的脖子呢？原来是一些卫星缺乏一种需要它们在它们进入后来整合进入细菌宿主细胞的基因。大多数卫星病毒能在宿主的DNA中隐藏，因此当合适的帮助者出来时卫星能然后复制。但没有这个关键基因，一个卫星就需要它的帮助者把它开进宿主的DNA中，如此它能存活。

研究人员发现，为保证卫星-帮助者对一起进入宿主细胞，卫星用一种独特的适应到它的尾巴附着到帮助者。

作者在研究中写道，“这些发现展示一个在卫星和帮助者噬菌体之间在进化军备竞赛中越发增加基因依靠它们的助手的卫星策略的阵列”。