对我们的生活产生巨大影响,我们在了解如何保护自己免受流感和艾滋病病毒。 但科学家们一直难以达成共识的一件事是病毒是否还活着。 毕竟,如果没有宿主细胞,它们就无法生存或复制,而且由于它们的基因快速变化,科学家们始终无法弄清楚它们是如何或何时进化的。
现在,美国研究人员的一项研究已经成功完成了第一棵病毒生命树,它表明病毒不仅是活的,而且它们也非常非常古老,并且它们与细胞有着悠久的进化历史。 首席研究员古斯塔沃·卡埃塔诺-阿诺莱斯 (Gustavo Caetano-Anollés) 表示:“病毒现在应该在生命之树中占有一席之地。”在新闻稿中说。 “显然,病毒比我们想象的要复杂得多。”
人们对病毒的困惑是由于其独特的生命周期造成的。 具体来说,它们无法代谢营养物质,也不含有复制自身 DNA 和 RNA 所需的蛋白质,相反,它们会侵入其他动物的细胞,并使用它们的设备来为它们做到这一点。 这导致了一些科学家争论病毒只是取自其他细胞的无生命的 DNA 和 RNA 链,封装在一个整洁的小蛋白质包膜中。
让事情变得更加复杂的是,一些病毒的基因数量极少,包括埃博拉病毒,它只用七个基因就造成了所有致命的损害。 而其他人,比如最近发现的巨型病毒,比细菌有更多的基因。
已经做出了尝试绘制出所有这些截然不同类型的病毒是如何进化的,但由于它们在每个宿主体内复制了很多次,它们的基因最终会迅速突变,并且经常与宿主的基因混合在一起,所以这是一项几乎不可能完成的任务。
这项新研究放弃了这个想法,转而着眼于一种叫做蛋白质“折叠”,这些结构赋予蛋白质复杂的 3D 形状。 这些折叠比病毒基因改变的可能性要小得多,因为即使编码它们的基因序列开始改变,它们也能保持其结构。
在分析了 5080 个生物体和 3460 个病毒的折叠后,研究人员发现病毒和现代细胞共有 442 个蛋白质折叠,其中只有 66 个是病毒特异性的。 但这 66 种基因与细胞中所见的任何物质都不同,这与病毒只是从细胞中获取所有遗传物质的假设相矛盾。
这些信息使他们能够构建出一棵粗略的生命树,这表明病毒与现代细胞有共同的祖先,但更为古老。
研究人员表示:“病毒起源于多种古代细胞……并与现代细胞的祖先共存。”写进科学进步。
当然,这并不意味着病毒突然完全符合我们对生命的定义。 但研究人员表示,证据足够有力,我们可能只需要扩大对“活着”意味着什么的理解。
“病毒是活的”,Caetano'-Anollés 的该项目研究生告诉探索新闻的詹妮弗·维加斯。”他们只是有一种与我们略有不同的非典型生活方式。 他们并不完全独立。 相反,它们进出我们的身体,窃取资源并产生后代。 简而言之,我们需要扩大对生命及其相关活动的定义。”