? ? ? ? 今天介紹的是最大的病毒——闊口罐病毒(Pithovirus)，同時(shí)，也是《病毒傳》最后的一篇。

簡(jiǎn)介

? ? ? ? 闊口罐病毒(Pithovirus)是一種巨型病毒，最初在2014年的一篇論文中被描述，它含有兩個(gè)物種——西伯利亞闊口罐病毒(Pithovirus sibericum)和馬賽闊口罐病毒(Pithovirus Massiliensis)。它是一種感染阿米巴原蟲的雙鏈DNA病毒，是核質(zhì)大DNA病毒(Nucleocytoplasmic Large DNA Virus/NCLDV)家族的成員。2014年，人們?cè)诙砹_斯西伯利亞永久凍土層收獲的3萬(wàn)年前的冰芯中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可存活的標(biāo)本。

病毒的發(fā)現(xiàn)

? ? ? ?艾克斯-馬賽大學(xué)的Chantal Abergel和Jean-Michel Claverie在西伯利亞永久凍土層3萬(wàn)年前的樣本中發(fā)現(xiàn)了西伯利亞闊口罐病毒(Pithovirus Sibericum)。該病毒是在晚更新世沉積物表面以下30米(100英尺)處發(fā)現(xiàn)的。2000年采集的河岸樣本暴露在阿米巴原蟲中，發(fā)現(xiàn)了這種病毒變形蟲開(kāi)始死亡，當(dāng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)含有巨型病毒標(biāo)本。研究報(bào)告的作者說(shuō)，他們是在閱讀了兩年前的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生了探測(cè)永久凍土層樣本以尋找新病毒的想法的，該實(shí)驗(yàn)使一種類似柳葉蠅子草(Silene Stenophylla)的種子恢復(fù)了活力關(guān)于闊口罐病毒的研究結(jié)果于2014年3月發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。盡管這種病毒對(duì)人類無(wú)害，但它在被冷凍數(shù)千年后的生存能力引發(fā)了人們的擔(dān)憂，即全球氣候變化和苔原鉆探作業(yè)可能會(huì)導(dǎo)致以前未被發(fā)現(xiàn)的、可能具有致病性的病毒被挖掘出來(lái)然而，其他科學(xué)家不認(rèn)為這種情況會(huì)造成真正的威脅

? ? ? ?2016年，從該屬中分離出一種現(xiàn)代物種——馬賽闊口罐病毒(Pithovirus Massiliensis)。兩個(gè)已知物種的核心特征如ORFs和孤兒基因(orfan)的順序都很好地保留了下來(lái)。

病毒的特征

? ? ? ?闊口罐病毒取自古希臘的大型儲(chǔ)藏容器Pithos(希臘語(yǔ)π?θο?)，其形狀為卵形，長(zhǎng)度約為1.5 μm (1500 nm)，直徑約為0.5 μm (500 nm)，是迄今發(fā)現(xiàn)的最大的病毒。它比以前已知的最大的病毒——潘多拉病毒科大50%，比最小的真核細(xì)胞——海洋真核微藻(Ostreococcus)大，盡管潘多拉病毒有最大的病毒基因組，DNA長(zhǎng)度約為190~250萬(wàn)堿基。

? ? ? ?闊口罐病毒有一個(gè)厚的、橢圓形的壁，在一端有一個(gè)開(kāi)口，內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似蜂窩。其基因組包含467個(gè)不同的基因，比大多數(shù)病毒多，但遠(yuǎn)少于潘多拉病毒的2556個(gè)公認(rèn)的蛋白質(zhì)編碼序列因此，它的基因組遠(yuǎn)沒(méi)有任何其他已知病毒密集。它三分之二的蛋白質(zhì)不同于其他病毒。盡管闊口罐病毒與潘多拉病毒物理上相似，但其基因組序列顯示它與潘多拉病毒幾乎沒(méi)有親緣關(guān)系，而是與馬賽病毒(Marseillevirus)、巨大病毒(Megavirus，又名Mimivirus)和虹彩病毒(Iridovirus)這些包含有DNA基因組的大型二十面體病毒更相似。闊口罐病毒基因組有36%的GC含量，類似于巨病毒，相比之下，潘多拉病毒的GC含量超過(guò)61%

? ? ? ?闊口罐病毒的基因組是一條環(huán)狀雙鏈DNA (dsDNA)染色體，約有61萬(wàn)堿基對(duì)(bp)，編碼約467個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORFs)，翻譯成467個(gè)不同的蛋白質(zhì)基因組編碼產(chǎn)生mRNA所需的所有蛋白質(zhì)；這些蛋白質(zhì)存在于純化的病毒粒子中因此，闊口罐病毒的整個(gè)復(fù)制周期是在宿主的細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，而不是更典型的接管宿主細(xì)胞核的方式。

進(jìn)化

? ? ? ?該基因組的突變率估計(jì)為2.23*10^?6個(gè)位點(diǎn)/年，這些病毒至少在數(shù)十萬(wàn)年前就已經(jīng)完成了它們的進(jìn)化。

總結(jié)

? ? ? ?雖然核質(zhì)大DNA病毒的一支，進(jìn)化成為現(xiàn)代的真核細(xì)胞(Eukarya)與古細(xì)菌(Archaea)；而核質(zhì)大DNA病毒的另一支，進(jìn)化為現(xiàn)代的真細(xì)菌(Bacteria)；但是，不要認(rèn)為核質(zhì)大DNA病毒對(duì)人完全無(wú)害——天花病毒、猴痘病毒、口瘡病毒以及傳染性軟疣痘病毒引發(fā)的疾病已經(jīng)足夠你喝一壺的。