(Image: © Shutterstock)
噬菌體是專門感染細菌的病毒。噬菌體和其他病毒不被認為是活的有機體，因為它們不能在沒有其他有機體的幫助和細胞機制的情況下進行生物過程。巨大的細菌殺滅病毒潛伏在世界各地的生態系統中，從溫泉到淡水湖泊和河流。現在，一組研究人員發現了一些所謂的噬菌體，這些噬菌體如此龐大和複雜，以至於模糊了生命和非生命之間的界限。
這並不意味著噬菌體是無害的：根據2月12日發表在《自然》雜誌上的一項新研究，研究人員稱，噬菌體是生態系統變化的主要驅動力，因為它們捕食細菌種群，改變它們的新陳代謝，傳播抗生素抗性，並攜帶導致動物和人類疾病的化合物。 據一份聲明稱，為了進一步瞭解這些鬼鬼祟祟的入侵者，研究人員通過他們和同事從世界各地近30個不同環境採集的樣本建立的DNA數據庫進行了搜索，這些樣本從人類內臟和阿拉斯加駝鹿，到南非生物反應器和西藏溫泉。 從DNA中，他們發現了351個巨大的噬菌體，其基因組比噬菌體的平均基因組大4倍或更多。其中包括迄今為止發現的最大的噬菌體，其基因組為735000鹼基對，這對核苷酸構成了DNA分子“階梯”結構的階梯，比普通噬菌體大近15倍。（人類基因組包含約30億對鹼基。） 加州大學伯克利分校地球與行星科學及環境科學、政策與管理學教授吉爾·班菲爾德在聲明中說，這些噬菌體是“我們所認為的傳統病毒與細菌、古細菌等傳統生物的混合體”。根據聲明，這種巨大的噬菌體的基因組比許多細菌的基因組要大得多。 作者發現，許多編碼蛋白質的基因對我們來說是未知的。他們發現這些噬菌體有許多基因，這些基因不是病毒的典型基因，而是細菌的典型基因。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-Cas9的技術）。 科學家們還不確定，但他們認為一旦這些噬菌體將其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，組合的CRISPR系統可以幫助瞄準其他噬菌體（擺脫競爭）。 更重要的是，他們發現一些噬菌體的基因編碼了核糖體功能所必需的蛋白質，核糖體是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）。根據聲明，這些蛋白質通常不存在於病毒中，但它們存在於細菌和古細菌中。 根據聲明，這些新發現的噬菌體中的一些還可能利用其細菌宿主中的核糖體來複制更多的自身蛋白質。 加州大學伯克利分校研究助理Rohan Sachdeva在聲明中說：“通常，將生命和非生命區分開來的是核糖體和翻譯能力；這是區分病毒和細菌、非生命和生命的主要特徵之一。”一些大的噬菌體有很多這樣的翻譯機制，所以它們有點模糊了界限。”
閱讀更多 小鵬趣味科普 的文章
關鍵字: 動物 2019未來科學大獎 噬菌
