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病毒也有智慧?彼此竟然會交流(圖)

2021-07-23 14:29 桌面版 简体 2
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科學家發現病毒會彼此交流。
科學家發現病毒會彼此交流。(圖片來源:Adobe stock)

科學發現往往是偶然的,以色列科學家又增加了一個,他們首次發現了病毒給其它病毒留下信息的案例。科學家發現病毒會彼此交流,抗病毒藥物或將迎來新時代。

這個發現之所以偉大在於科學家們判斷這樣的通信機制存在於其它類型的病毒之間,如果這是真的,我們又有一種途徑來打擊致命性的病毒,比如HIV或皰疹。

這個探索在Weizmann科學研究院的Rotem Sorek和他的同事們在觀察「細菌嘮嗑」時就開始了,他們正在研究病毒如何攻擊一種名為「枯草芽孢桿菌」的菌種,並且已經知道,在某些情況下,這些細菌之間會進行通信。這種被稱為「群體感應」的現象有助於細菌根據周圍其它細菌的數量控制它們的行為,比如當一種致病菌決定對其宿主發動一種可能致病的攻擊時,這點至關重要的。但是,他們發現病毒之間也會互相傳遞消息。

病毒以兩種方式攻擊細菌,大多數時候它們進入細菌細胞並佔據其身體進行繁殖,直到細胞爆炸和死亡。不過,有時它們只是將它們的基因注入到細菌,然後等待合適的時機復甦並開始繁殖。

Sorek的假設是,鑒於病毒攻擊枯草桿菌的頻率,或許細菌已經演變出了一種在病毒攻擊開始時就警告其它細菌的方法。因此他提取了一種被稱為phi3T的病毒並將其加入到一個裝滿枯草桿菌的試管中,果不其然,病毒殺死了裡面大部分細菌。

為了查明是否有化學信號傳遞,Sorek過濾掉混合物以清除細菌和病毒,只留下蛋白質,然後將蛋白質混合物加入到一個包含枯草桿菌的乾淨試管中。令他吃驚的是,這次當他添加phi3T病毒到試管中的時候,病毒作出了其它選擇,不像上次那樣直接殺死它的宿主,而是將它的一部分基因組注入到細菌中。

這意味著,蛋白質混合物中的某種東西迫使病毒改變了它們的攻擊模式,而不是細菌之間的互相交談使然。

在經過兩年多的研究後,Sorek在《自然》雜誌上發表報告稱,他的團隊發現了被病毒用來傳遞信息的蛋白質,它們將這種蛋白質稱為「arbitrium」,在拉丁文中的意思是「判決」。

Sorek認為當arbitrium水平增加時,病毒將其策略從殺死宿主細胞轉變成注射它們的基因組。奧塔哥大學的Peter Fineran告訴《自然》:「這確實很有意思,如果噬菌體病毒耗盡了宿主細胞,它會嘗試限制自己的破壞行為,並坐等宿主重新生長。」

不過更有趣的是,Sorek發現了許多其它類型的類arbitrium蛋白質的跡象。當phi3T病毒將其基因組注射到枯草桿菌時,它們還會複製生產arbitrium蛋白所需的DNA編碼。當Sorek研究其他芽孢桿菌屬細菌的基因組時,他發現了100多個與arbitrium DNA片段相似的獨特DNA片段。因此,很有可能其它病毒也使用化學信號來傳遞信息。

雖然病毒是最原始的生命形式,但它們每年感染和傷害數百萬人。竊聽病毒通信的可能性讓許多科學家為之歡呼,因為它提供了新的途徑來開發可以打敗病毒的藥物。

責任編輯: 陳剛 --版權所有,任何形式轉載需看中國授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。
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