摘要：2025年3月25日发表在eLIFE上的一项最新研究显示，一个科学家团队在芬兰首次分离、并鉴定出一种新型的巨型病毒，并根据其发现地命名为Jyvaskylavirus（于韦斯屈莱病毒）。这个研究详细地分析了这种病毒的基因组特征，并通过先进的结构生物学技术，揭示了

本文来源：“海洋与湿地”（OceanWetlands）

2025年3月25日发表在eLIFE上的一项最新研究显示，一个科学家团队在芬兰首次分离、并鉴定出一种新型的巨型病毒，并根据其发现地命名为Jyvaskylavirus（于韦斯屈莱病毒）。这个研究详细地分析了这种病毒的基因组特征，并通过先进的结构生物学技术，揭示了其精细的结构组成。这一发现拓展了人类对巨型病毒地理分布的认知，为理解北欧生态系统中的微生物多样性提供了一个比较新的视角。

芬兰地处北欧，冬季漫长而寒冷，大部分地区被冰雪覆盖数月之久。冬季气温常在零度以下，北部地区更可能出现极寒天气。湖泊和河流在冬季会结冰，形成广阔的冰面。森林覆盖率高，冬季白雪皑皑，呈现出独特的冬季景观。北部地区在冬季还会经历极夜现象，白昼时间极短或完全没有。上图是芬兰的冬天景象，©杜晖贤（Frederick Dubee）教授 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）（图文无关）

我们知道，病毒是自然界中广泛存在的微生物类群，其中巨型病毒有庞大的体积、复杂的基因组，是科学家们好奇的研究对象。跟传统观念中微小的病毒不同的是，巨型病毒的尺寸甚至可以与一些细菌相“媲美”，它们主要以原生生物为宿主。由于体积较大，早期的病毒研究方法往往难以捕捉到它们的身影。直到近年来，随着研究技术的进步，科学家们才逐渐地认识到，原来巨型病毒在不同生态环境中是广泛存在的。而此前，巨型病毒的发现地点主要集中在欧洲南部、南美洲以及亚洲和非洲的部分地区，而在北欧地区，相关的研究报道相对较少。

芬兰的冬天景象，©杜晖贤（Frederick Dubee）教授 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）（图文无关）

为了探索芬兰是否存在巨型病毒，该研究团队从芬兰中部的多个环境样本中进行了采集和分析，其中包括来自于韦斯屈莱市的一个堆肥土壤样本。研究人员把这些样本与实验室培养的几种阿米巴进行共培养，观察是否存在病毒感染的迹象。实验结果显示，在以棘阿米巴为宿主的培养物中，出现了细胞病变效应，这通常是病毒感染宿主细胞的表现。电子显微镜观察时，研究人员成功分离出了一种形态独特的病毒颗粒，其直径约为200纳米，呈现出近似二十面体的结构。

▲上图：Jyvaskylavirus的衣壳结构中，在五重对称轴区域存在一个由五聚体蛋白组成的五联体（pentasymmetron），其下方可见一些已鉴定的蛋白组分。此外，在衣壳的三重对称轴区域，存在一些负责连接相邻壳粒的蛋白，其中一种以天蓝色标示，对应于ORF119蛋白，它像胶水一样连接着两个三联体（trisymmetron）中的壳粒。图中还显示了其他负责连接、拉链式连接和晶格支架功能的蛋白密度，但其中一种穿过壳粒的红色连接蛋白尚未被鉴定出对应的ORF。图源：de Freitas Almeida, Gabriel Magno, et al.(2025)

随后，研究团队对这种新分离的病毒——Jyvaskylavirus的基因组进行了全面的测序和分析。结果表明，该病毒拥有一个相对较大的双链DNA基因组，包含近36万个碱基对，预测编码了数百个蛋白质。通过与其他已知的巨型病毒进行基因组比对，研究人员发现Jyvaskylavirus在基因组成上与马赛病毒科的病毒最为接近，属于该科的B谱系。基因组分析还发现，Jyvaskylavirus拥有一些与其他巨型病毒共有的保守基因，例如DNA聚合酶和ATP酶等，同时也包含大量功能未知的基因，提示其可能具有独特的生物学特性。

芬兰的冬天景象，©杜晖贤（Frederick Dubee）教授 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）(图文无关）

为了更深入地理解Jyvaskylavirus的感染机制，研究人员利用扫描氦离子显微镜和透射电子显微镜观察了病毒与宿主细胞的相互作用。氦离子显微镜图像清晰地展示了病毒粒子附着在阿米巴细胞表面的过程，以及病毒可能通过细胞膜内陷的方式进入细胞。透射电子显微镜则揭示了病毒在宿主细胞内部的复制和组装过程，观察到了病毒工厂等结构。

研究团队还采用了冷冻电子显微镜技术，以高分辨率（6.3 Å）解析了Jyvaskylavirus的整体三维结构。结构分析表明，病毒粒子呈现出直径约为2500 Å的二十面体衣壳，衣壳主要由大量的主要衣壳蛋白亚基组成，并呈现出与其他马赛病毒相似的结构特征。研究人员通过结构比对和生物信息学分析，初步鉴定了病毒衣壳上的几种关键蛋白，包括负责形成衣壳顶点的五聚体蛋白以及可能参与衣壳稳定的其他蛋白。

Jyvaskylavirus的发现，是首次在芬兰境内分离并表征巨型病毒，这表明，巨型病毒可能广泛分布于包括北欧在内的不同生态环境中。这项研究丰富了我们对全球巨型病毒多样性的认识，也提示我们，在以往被认为病毒研究较少的地区，可能还存在着许多未被发现的病毒种类。为进一步理解地球微生物群落的复杂性和多样性，它们在特定生态系统（如北方森林的土壤环境）中可能扮演的角色到底是什么、以及它们如何影响原生生物群落，进而影响整个生态系统的平衡的，这些还有待更多的研究。

阅读原研究全文

感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看全文：

Gabriel Magno de Freitas Almeida Iker Arriaga Bruna Luiza de Azevedo Miika Leppänen Jonatas S Abrahão Julien Andreani Davide Zabeo Janne J Ravantti Nicola GA Abrescia Lotta-Riina Sundberg (2025) Genomic and structural insights into Jyvaskylavirus, the first giant virus isolated from Finland. eLife 13:RP103492.

审核 | Maggie

排版 | 绿叶

来源：科学巴扎黑