拟菌病毒属

拟菌病毒属(學名:)是一个包括Acanthamoeba polyphaga mimivirus(APMV)的一个种类,或许是与演化史相关的巨型病毒(也称为巨病毒)。通常所说的“拟菌病毒”就指APMV。在口語中,APMV更普遍簡稱為“米米病毒”(mimivirus)。2011年10月中旬,科學家發現了巨大病毒,這是已知衣壳直径最大的病毒。拟菌病毒比起其他病毒有着庞大的基因组。拟菌病毒(mimicking microbe)的命名反映了它的体积及革兰氏染色的特性。

发现
拟菌病毒最初是在1992年的一次对军团病研究中,偶然在变形虫(Acanthamoeba polyphaga)中发现的。然而在之后的革兰氏染色实验中被错误地认为是一种革兰氏阳性菌,并被命名为“布拉德福德球菌”(Bradfordcoccus)。到2003年,法国马赛地中海大学在《科学》期刊上发布了文章,认定这个有机体为一种病毒。

分类
国际病毒分类委员会将拟菌病毒归为拟菌病毒科。并在生物病毒分类中归为I类病毒(双链DNA病毒)。在不严格的分类下,拟菌病毒加入核质巨DNA病毒(NCLDV)一类。这类病毒都有着类似的分子特性和庞大的基因组。拟菌病毒同样有21个同源于NCLDV的高度保守基因,并且进一步的研究也显示拟菌病毒可能是NCLDV的一个分支。拟菌病毒并没有包膜,这意味着这类病毒并非通过胞吐被放出细胞的。

发现拟菌病毒的小组后来发现了一种更大的病毒,命名为妈妈病毒(mamavirus) ,以及能感染它的亚病毒Sputnik virophage.

拟菌病毒有着所有NCLDV上共同的形态学特征。M. Suzan-Monti等人提出,如同其他NCLDV病毒,拟菌病毒可能也有这内含的包裹DNA核的脂质层。在电子显微镜下,病毒体浓缩的核呈现出黑色。病毒庞大的基因组就在这个区域之中。

一些mRNA的转录子可以被拟菌病毒独立完成。如同其他NCLDV的DNA聚合酶的转录,一种衣壳蛋白质和一个类似于TFII的转录因子也被发现。然而,三种明显不同的氨酰-tRNA合成酶的转录子以及4种未知的拟菌病毒独有的mRNA分子也被发现。这些预先打包的转录子能够在病毒基因没有表达的情况下被翻译,并且可能对拟菌病毒的复制是必要的。其他的DNA病毒,如人类巨细胞病毒和单纯疱疹病毒I型也有mRNA预先打包转录的特点。是目前已知病毒中基因组最庞大的一种,超出了仅次于它的伦比约餐厅虫病毒(Cafeteria roenbergensis virus)450,000对碱基。此外,它甚至比至少30种细胞体还大。

除了庞大的基因组,拟菌病毒还有着大约979个蛋白质编码基因,远远超出了病毒最低所需的4个基因(参见 MS2噬菌体和Qβ噬菌体)。分析显示,拟菌病毒特有的基因包括氨酰tRNA合成酶以及其他一些早前被认为只能由细胞微生物编码的酶。正如其他的巨型DNA病毒,拟菌病毒也被发现有着其他病毒不具有的与糖类、脂类和氨基酸代谢相关的基因。然而,将拟菌病毒归为病原体的理论是极为脆弱的,因为仅有极少的几篇文章报告了拟菌病毒与肺炎的潜在关系。造成肺炎的最大因素目前还尚未知晓。即便如此,已经有一种拟菌病毒从一名突尼斯的女性肺炎患者中分离出来。

对生命定义的引思
拟菌病毒的许多特性将之放在了生命与非生命之间。它并不比某些细菌小,如康氏立克次氏体(Rickettsia conorii)和Tropheryma whipplei,并且有着与不少细菌相当甚至更多的基因。在之前病毒不被认为能够进行编码。此外,拟菌病毒还有着核苷酸和氨基酸合成相关的基因,这甚至是一些小型的专性寄生细菌所不具有的。然而,拟菌病毒确实缺少了核糖體蛋白質,这使得他们必须依靠宿主细胞的蛋白转运和能量代谢。

因为拟菌病毒的起源非常古老,甚至有可能先于细胞另一种假设是,有明显的三种DNA病毒与目前的三个域(真核生物、古生菌、细菌)的产生有关。也有猜想认为这些病毒可能一开始是细菌,后来退化成了病毒。

然而拟菌病毒并未表现出以下特征:具有稳态,能量代谢,能对刺激作出反应,自我繁殖,具有细胞结构等通常用以定义生命的特征。

参见

  • 伦比约餐厅虫病毒Cafeteria roenbergensis virus (CroV)最大的海洋病毒
  • 马赛病毒Marseillevirus—另一种巨型病毒
  • 百萬病毒Megavirus—另一种巨型病毒
  • 生殖支原体Mycoplasma genitalium—已知最小的細菌之一
  • 纳古菌Nanoarchaeum equitans—最小的独立生存的细胞
  • 纳米细菌Nanobacterium
  • 纳诺比Nanobe
  • 非细胞生物
  • 潘多拉病毒Pandoravirus—已知的最大病毒
  • 细小病毒Parvovirus—已知的最小的病毒
  • 遍在遠洋桿菌Pelagibacter ubique—拥有最小的基因组的细菌
  • 噬病毒体Virophage—一种需要宿主细胞一同感染巨型细胞的病毒

参考文献
补充资料
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Peplow, Mark, 2004, "[http://www.nature.com/news/2004/041011/full/041011-14.html Giant virus qualifies as 'living organism'] ," News@Nature*
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*New Scientist, Issue 2544, 25 March 2006.
*[http://www.giantvirus.org GiantVirus.org]
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外部链接

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