PNAS:沉睡的新型巨型病毒被发现
9月2日《PNAS》上公布在法国科学家一研究成果,研究人员从俄罗斯的冻土样本中发现了Mollivirus sibericum这种古老巨型病毒,Mollivirus sibericum是继2003年发现拟菌病毒(Mimivirus),2013年发现潘多拉病毒(Pandoravirus),以及2014年发现西伯利亚阔口罐病毒(Pithovirus sibericum)后的第四种巨型病毒。这些史前病毒已经在俄罗斯西伯利亚地区的冻土层中沉睡了3万多年,科学家们对于这种病毒的复活,感染能力感到十分惊讶。
其中M.sibericum大约为0.6微米长,这要比其它病毒甚至部份细菌还要大,基因组中有65万对碱基对,可编码523种蛋白质。研究人员称,比较于其它古老巨型病毒,这种病毒更加接近于现代病毒,其基因组就与Iridoviridae以及Marseilleviridae病毒的基因组比较相似,而且这些巨型病毒体积之大均可利用通过光学显微镜观察。
“这一发现表明古老病毒并不是那么稀少,而且高度多样化”法国CNRS研究院发布稿件指出。
M.sibericum病毒不仅大小惊人,而且其感染力也让人担心——当科学家们用这种病毒感染棘变形虫 (Acanthamoeba) 这种单细胞生物的时候,M.sibericum病毒竟然可以在多年冰封后,仍然感染并杀死棘变形虫。“这些少量的病毒粒子可以在易受到攻击的宿主中重新开始复制致病性病毒。”目前科学家表示,M.sibericum病毒和所有病毒一样,只能感染特定的宿主,因此可以认为对人类和动物不会产生影响。然而他们也警告称,地表下仍有未知的古老病毒,一些生物可能在极端环境下潜伏着,等待苏醒。
西伯利亚冰层自1970年起慢慢融化,同时近年来全球变暖,人类活动频增,因此都为出现危机带来了机会,一旦这类永冻土层融化,储存在内的碳和甲烷也会随之流出,这将会加剧气候变化。
据称,甲烷是温室气体,促地球吸收太阳热能的能力比二氧化碳强二十倍。永冻土大规模解冻释出的甲烷,将会推动全球暖化的恶性循环,是气候学家最担心的全球暖化临界点之一。
此外,除了甲烷,冻土层也储存了约1.7兆亿公吨碳,是目前大气层二氧化碳含量的两倍。据估计,在2100年前,将会有1200亿公吨碳流出,足够令全球平均气温上升0.3℃.
原文链接:
In-depth study of Mollivirus sibericum, a new 30,000-y-old giant virus infecting Acanthamoeba
原文摘要:
Acanthamoeba species are infected by the largest known DNA viruses. These include icosahedral Mimiviruses, amphora-shaped Pandoraviruses, and Pithovirus sibericum, the latter one isolated from 30,000-y-old permafrost. Mollivirus sibericum, a fourth type of giant virus, was isolated from the same permafrost sample. Its approximately spherical virion (0.6-µm diameter) encloses a 651-kb GC-rich genome encoding 523 proteins of which 64% are ORFans; 16% have their closest homolog in Pandoraviruses and 10% inAcanthamoeba castellanii probably through horizontal gene transfer. The Mollivirus nucleocytoplasmic replication cycle was analyzed using a combination of “omic” approaches that revealed how the virus highjacks its host machinery to actively replicate. Surprisingly, the host’s ribosomal proteins are packaged in the virion. Metagenomic analysis of the permafrost sample uncovered the presence of both viruses, yet in very low amount. The fact that two different viruses retain their infectivity in prehistorical permafrost layers should be of concern in a context of global warming. Giant viruses’ diversity remains to be fully explored.
doi: 10.1073/PNAS.1510795112
作者: Jean-Michel Claveri