摘要:夏威夷大学马诺阿分校的研究人员发现,病毒 FloV-SA2 编码一种核糖体蛋白 eL40,这种蛋白对于核糖体的产生至关重要,而核糖体可将遗传信息转化为蛋白质。这是首次发现真核病毒具有这种能力,为病毒与宿主相互作用的复杂性提供了新的见解。
夏威夷大学马诺阿分校的研究人员发现,病毒 FloV-SA2 编码一种核糖体蛋白 eL40,这种蛋白对于核糖体的产生至关重要,而核糖体可将遗传信息转化为蛋白质。这是首次发现真核病毒具有这种能力,为病毒与宿主相互作用的复杂性提供了新的见解。
研究人员发现,一种感染海洋浮游植物的病毒编码了一种核糖体蛋白,这在真核病毒中尚属首次。研究人员认为,这有助于病毒的复制。
夏威夷大学马诺阿分校的研究人员发现了一种病毒,名为 FloV-SA2,它编码了核糖体生产所需的一种必需蛋白质。核糖体是将遗传信息转化为蛋白质(生命的基本组成部分)的关键细胞结构。这标志着首次发现能够编码这种蛋白质的真核病毒(感染植物、动物或真菌等生物的病毒)。
病毒本质上是包裹在蛋白质外壳中的遗传物质包。它们通过入侵宿主细胞并控制其复制机制来产生更多病毒,从而进行繁殖。虽然简单的病毒几乎完全依赖宿主细胞进行此过程,但更大、更复杂的病毒通常会产生多种蛋白质来协助其复制。
在细胞中,核糖体(显示为灰色斑点)读取 RNA 信息并将信息转化为蛋白质。研究人员推测,在感染过程中,核糖体的一个成分 eL40(绿色椭圆形)通常由藻类细胞提供,被病毒产生的类似蛋白质(红色椭圆形)取代,这改变了核糖体的特异性,使其优先读取病毒产生的信息。图片来源:Thomy/UH Mānoa
“我们很高兴发现这种病毒编码了一种名为 eL40 的核糖体蛋白,”这项研究的主要作者、丹尼尔 K. 井上微生物海洋学中心:研究与教育 (C-MORE) 和夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学与技术学院 (SOEST) 海洋学系的博士后研究员 Julie Thomy 说道:“病毒可以通过改变这种关键的细胞机制而受益,这是有道理的,但在真核病毒中却没有证据表明这一点。”
这种病毒是 SOEST 海洋病毒生态实验室 (MarVEL) 成员为分离和鉴定生活在海洋中的新病毒而开展的一项大型研究的一部分。前海洋学研究生 Christopher Schvarcz 从夏威夷瓦胡岛以北 60 英里的 ALOHA 站采集了水样,随后分离了数十种病毒。其中包括 FloV-SA2,它感染了一种名为Florenciella的浮游植物。
负染色的 FloV-SA2 病毒颗粒的透射电子显微照片。比例尺:100 纳米。图片来源:Thomy/UH Mānoa
“克里斯在分离病毒方面非常高效,他离开之前没能分析完所有病毒,”负责该项目的海洋学教员格里格·斯图尔特 (Grieg Steward) 说:“对这种病毒的详细分析必须等到托米博士加入实验室后才能进行,但值得等待!”
先前的发现表明,与 FloV-SA2 一样,其他所谓的“巨型”病毒也编码参与各种代谢过程的蛋白质。有些蛋白质,例如参与发酵或感知光线的蛋白质,似乎在病毒中发现令人惊讶的功能。这些基因一定有助于病毒复制,但与核糖体蛋白一样,其复制方式并不总是很清楚。研究人员现在专注于弄清楚病毒如何以及何时使用这种蛋白质的细节。
准备部署的 CTD 水采样器。图片来源:Kelsey Maloney
“我们的工作假设是,通过将其自身的一种蛋白质插入核糖体,病毒会改变这一关键机制,使其有利于病毒蛋白质的产生,而不是通常的细胞蛋白质,”Thomy 说:“病毒是海洋生态系统运作不可或缺的一部分,它影响生物生产力,改变群落互动,推动进化变化,”斯图尔特说。“这一发现揭示了海洋病毒与浮游植物互动的复杂方式的新细节,而浮游植物是海洋生态系统的基础,但它也为我们理解病毒生物学的基本原理开辟了新途径。”
科学家们希望 FloV-SA2 将成为一个有价值的模型系统,用于研究病毒操纵细胞代谢和重新分配宿主资源和能量的新机制。
参考文献:“真核病毒编码核糖体蛋白 eL40”,作者:Julie Thomy、Christopher R. Schvarcz、Kelsey A. McBeain、Kyle F. Edwards 和 Grieg F. Steward,2024 年 10 月 23 日,npj Viruses。DOI:10.1038/s44298-024-00060-2
来源:康嘉年華一点号