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哈佛森林發現 16 種全新巨型病毒

2018/11/21 — 11:38

資料圖片,圖片來源:harvard university

資料圖片,圖片來源:harvard university

近 30 年來,麻省哈佛森林一直進行著世上時間最長的實驗,測量泥土變暖 2-5°C 對存活於泥土中微生物有什麼影響。然而,在這個超大型戶外研究實驗室中,科學家卻意外發現 16 種全新、罕見的巨型病毒。報告現已刊於《自然 — 通訊》

其中一個哈佛校園泥土暖化實驗場地
Credit: Jeff Blanchard

其中一個哈佛校園泥土暖化實驗場地
Credit: Jeff Blanchard

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有關病毒

病毒由一個保護性外殼包裹的一段 DNA 或者 RNA ,藉由感染的機制並利用宿主的細胞系統進行自我複製,但無法獨立生長和複製。病毒可以感染幾乎所有具有細胞結構的生命體。第一個已知的病毒是煙草花葉病毒,由荷蘭植物學家 Martinus Willem Beijerinck 於 1899 年發現並命名,現時已知的病毒超過 5,000 種。

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由於病毒沒有細胞核等細胞質,也不能在宿主以外單獨存活,學界對其是否能定義為「生物」以及病毒與細胞世界的關係也未有一致意見。一般病毒只有 10-300 納米長,比細菌都要微型。但近年,在世界各地開始發現巨型病毒,當中攜帶比正常病毒甚至部份細菌更多的基因。過去,巨型病毒通常都出現於有水的環境之中。

有份參與研究的麻省大學生物學家 Jeff Blanchard 指,研究原意是直接從環境中分離出細菌,以了解牠們如何隨泥土變暖作出適應反應,從來都不是在找尋巨型病毒。

為了從樣本中識別各種微生物,研究人員將它們放進會與 DNA 結合的無毒染料溶液中,並使用稱為螢光活化細胞分類計 (FACS) 技術來分離個體細胞。另外,團隊又使用微型宏基因組學 (mini-metagenomics) 技術,將 2,000 個個體細胞進行基因排序,最終發現了這 16 種全新巨型病毒。

團隊將這 16 種命名為 Dasovirus 與 Solumvirus , Daso 在希臘文是森林, Solum 在拉丁文中則為泥土,以表示這些巨型病毒的棲息地。

在單一生態環境找到 16 種巨型病毒的基因組,是非常震撼。發現亦將巨型病毒總數增加逾 20% ,部份甚至是迄今發現最大的巨型病毒。

團隊推測,森林中可能有更多的巨型病毒被發現。而團隊所用的方法相信可於未來更容易檢測泥土中的病毒。

來源:
Science Alert, Scientists Have Found Rare Giant Viruses Lurking in The Soil of a US Forest, 20 November 2018
Harvard Forest, 16 Giant Viruses New to Science Unexpectedly Found in Harvard Forest Soils, 19 November 2018

報告:
Schulz, F., Alteio, L., Goudeau, D. & et al. (2018). Hidden diversity of soil giant viruses. Nature Communications volume 9, Article number: 4881 (2018). doi: 10.1038/s41467-018-07335-2

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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