這種以細菌為食的病毒,它模糊了生物與非生物之間的界限

我們知道,細菌潛伏在世界各地的生態系統中,從溫泉到淡水湖泊和河流,從森林到寒冷的北極圈。在不久前,研究人員發現了其中一些所謂的噬菌體,根據最新的發現,它們是如此龐大而複雜,以至於模糊了生物和非生物之間的界限。

那麼什麼是噬菌體呢?簡單來說,是感染細菌的特別的一種病毒。噬菌體和其他病毒不能被認為是活的有機體,是因為沒有細胞機制,以及沒有另一個有機體的幫助,它們就無法進行生物過程。

這種以細菌為食的病毒,它模糊了生物與非生物之間的界限

但這並不意味著它們是無害的:根據2月12日發表在雜誌上的一項新的研究,噬菌體是生命系統變化的主要驅動力,因為它們捕是細菌,改變它們的新陳代謝,傳播抗藥性,攜帶導致動物和人類疾病的化合物。為了瞭解更多關於它們的情況,研究人員搜索了脫氧核糖核酸根據一份聲明,他們和同事們從世界各地近30種不同的環境中收集到的樣本創建了數據庫,從人類和阿拉斯加駝鹿的內臟到南非的生物反應器,還有西藏的溫泉。

從這些DNA中,他們發現了351個巨大的噬菌體,它們的基因組比噬菌體的平均基因組大四倍甚至更多。其中包括迄今發現的最大的噬菌體,有73.5萬對鹼基對--構成DNA分子“階梯”結構階梯的核苷酸對——幾乎平均是噬菌體的15倍(人類基因組包含約30億個鹼基對)。

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加州大學伯克利分校的資深作者吉爾·班菲爾德在聲明中表示,這些噬菌體是“我們認為的傳統病毒和傳統生物之間的混合體”,比如細菌和古細菌。根據聲明,這種巨大的噬菌體基因組比許多細菌的基因組要大得多。

不僅如此,許多編碼蛋白質的基因我們還不知道。他們發現,噬菌體有許多基因,這些基因不是典型的病毒,而是典型的細菌。其中一些基因是細菌用來對抗病毒的系統的一部分(後來被人類用來編輯基因,一種叫做CRISPR)。

科學家們並不確定,但他們認為一旦這些噬菌體將DNA注入細菌,噬菌體自身的CRISPR系統就會加強細菌的CRISPR系統。這樣,聯合的CRISPR系統可以幫助針對其他噬菌體(擺脫競爭)。

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此外,他們還發現,一些噬菌體的基因編碼了核糖體功能所需的蛋白質——一種將遺傳物質轉化為蛋白質的細胞機器(蛋白質是執行DNA指令的分子)。這些蛋白質通常不是在病毒中發現的,而是在細菌和古細菌中發現的。其中一些新發現的噬菌體也可能利用細菌宿主中的核糖體來複制自己的蛋白質。

通常,區分生命和非生命的是擁有核糖體和進行翻譯的能力;這是區分病毒和細菌、非生命和生命的主要特徵之一。一些大型噬菌體有很多這種翻譯機制,所以它們有點模糊了這條線。


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