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    中研院團隊 揭巨病毒演化之謎

    此為會感染海洋鈣板藻的病毒,直徑約200奈米,裡面裝了超過40萬個鹼基對的DNA,算是巨病毒中較小的成員。(中研院植微所助研究員顧銓提供)

    此為會感染海洋鈣板藻的病毒,直徑約200奈米,裡面裝了超過40萬個鹼基對的DNA,算是巨病毒中較小的成員。(中研院植微所助研究員顧銓提供)

    2021/10/20 09:48

    〔記者楊媛婷/台北報導〕前年國際病毒分類委員會將病毒分類中新成立「核胞病毒門 (Nucleocytoviricota)」,核胞病毒的大小較其他病毒巨大許多,其中攜帶的基因體通常有上百到超過2千個基因,絕大多數已知病毒通常只帶有數個到數十個基因,因此核胞病毒又被稱為「巨病毒」。過去生物學界對巨病毒基因體如此「巨大」有兩派說法,中研院植物暨微生物學研究所助研究員顧銓團隊,透過巨病毒間共有同源基因群的大尺度分析發現,病毒宿主就是巨病毒巨大的關鍵,揭開巨病毒演化之謎。

    病毒是必須寄生在宿主細胞才能複製的寄生性顆粒,顧銓表示,不同於絕大部分病毒的大小都在1百奈米以下,如武漢肺炎病毒(新型冠狀病毒)大小為1百奈米,巨病毒的顆粒大小都在2百奈米以上,甚至還有大小超過1千奈米者,已接近小型細菌的大小,他表示,巨病毒中有包含一些民眾常聽到的病毒,如非洲豬瘟病毒、虹彩病毒、痘病毒等科別,他也說,國際病毒分類學會之所以會成立核胞病毒門,是因透過學者研究發現,同樣都寄生在真核生物的非洲豬瘟病毒、虹彩病毒、藻類去氧核醣核酸病毒的基因體中,部分基因很相似,並進一步發現其中的演化關係。

    顧銓進一步說明,過去學界對巨病毒的顆粒為何巨大,有兩派說法,一派是認為巨病毒不同類別的祖先是從古老的細胞逐漸退化,因此祖先本來就比較巨大;另一派則是認為是受到演化影響,巨病毒的顆粒才逐漸擴增。

    為揭開巨病毒演化的謎團,顧銓團隊以資料分析與比較研究法探討巨病毒的基因體演化,透過病毒間共有同源基因群的大尺度分析,發現巨病毒基因體的變異模式,和真核生物宿主的多樣性與類別有明顯關聯,他舉例說明,有些巨病毒的不同科的病毒類別中,有的是感染藻類、軟體動物(如鮑魚),有的則會感染到脊椎動物,但透過資料分析比較,推演這些巨病毒的共同祖先,可能一開始並不會感染脊椎動物,是後來才演化可讓脊椎動物受感染。

    顧銓說,該發現讓生物學家更了解巨病毒基因體巨大化過程中宿主扮演的角色,並有助進一步探索巨病毒起源及其與真核生物共演化關係,也有助於了解更多對畜牧業或海洋環境有潛在威脅的巨病毒。

    本研究成果已刊登於國際重要病毒學期刊《病毒演化》(Virus Evolution)。

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