[問卦] 原來病毒也有「免疫系統」！

看板Gossiping作者 (冥府之握)時間4年前 (2020/02/08 11:07), 編輯推噓76(77推 1噓 14→)
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是的，一些病毒也會受到其他病毒的「感染」， 它們甚至還有專門防禦感染的「免疫」機制。 在最新一期的《自然》期刊上， 一組研究者公布了他們的新發現：一些病毒也具有「免疫系統」。 什麼？病毒還有免疫系統？它們要免疫系統幹什麼呢？ 【病毒也能被病毒感染！】 免疫系統的任務是對付入侵的病原體， 但病毒怎麼看都應該是去入侵別人的那一方才對。 的確，自從被發現，病毒就和各式各樣的感染疾病聯繫在一起。 病毒不能夠獨立地完成它們的「生命」週期， 因此它們總要感染到某種類型的宿主細胞裡去。 但是，科學家們確實發現，一些病毒竟然也會遭到別的病毒的感染， 它們的「健康」還因此受到了威脅。 這是怎麼回事呢？我們先要從一類奇特的超大號病毒說起。 1992年，科學家們發現了一種微生物， 它的大小、染色表現看起來都像是細菌， 但到了2003年，進一步的研究卻發現，它其實是種大塊頭的病毒。 這種酷似細菌的病毒被稱為「米米病毒」（Mimivirus）。 https://imgur.com/B1fxbCC
顯微鏡下的米米病毒。 / 圖片來自：PLoS Biol 7(4): e1000092. 米米病毒的出現顛覆了人們對病毒的認識：它實在太大了， 遺傳物質的量也比其他病毒多出了很多。 米米病毒的基因數是一般病毒的幾十到上百倍， 這種病毒甚至還自己編碼了涉及基因組DNA修復 和蛋白質翻譯功能的部分基因。 不過，米米病毒還是必須依賴細胞宿主才能「生活」。 在米米病毒之後，科學家們又陸續發現了更多巨型病毒， 一種比米米病毒個頭還大的病毒還被命名成了「媽媽病毒」 （Mamavirus）。 https://imgur.com/vAaGeCX
米米病毒與其他微生物的大小對比示意圖。 這種病毒甚至比一些支原體和古菌還要大。 圖片來自：newscientist.com 講到這還沒完，在這些大塊頭被劃分為病毒之後， 科學家們又發現了能夠感染它們的病毒！ 是的，病毒竟然還會被病毒感染，這個消息足以讓病毒學家們暈倒一片。 米米病毒等大病毒感染的宿主是阿米巴原蟲， 它們入侵之後會在阿米巴的體內製造一個「大病毒工廠」 （giant viral factory）的結構來製造新的病毒後代。 而科學家們用電子顯微鏡觀察這些病毒時， 又在大病毒工廠裡發現了另一種病毒。 一個細胞同時感染兩種病毒的情況並不少見， 有些病毒（比如丁型肝炎病毒） 甚至只有在另一種病毒的輔助下才能正常複製。 但是這一次的情況就不一樣了： 這種新病毒並不是和大病毒和平共處，而是對後者造成了威脅。 它會進入「大病毒工廠」，並將裡面的「機器」搶奪過來， 用於「生產」自己的子孫後代。這樣一來， 大病毒的複製就受到了極大影響， 不但減產，而且後代往往還帶有缺陷。 所以，科學家們認為這種新病毒更像是大病毒們的「寄生蟲」， 它感染大病毒的過程也像是病毒感染宿主細胞那樣。 於是，科學家們參照噬菌體，把這些新病毒叫做「噬病毒體」。 噬病毒體的大小和經典的病毒差不多， 除了與其他病毒類似的基因之外， 它們還帶有來自米米病毒這樣大病毒的基因， 這可能就是它們侵占「大病毒工廠」時從宿主那兒掠奪來的。 就像其他病毒對宿主細胞做的那樣， 這些噬病毒體也會把基因轉移給它們的大病毒宿主。 【大病毒的基因剪刀】 有入侵的地方總會有反抗，在演化過程中， 宿主們也產生了抵抗病毒感染的系統。 高等動物體內有複雜的免疫系統來負責這事兒， 而細菌體內也有一套簡單有效的防禦系統—— 那就是近年來生物學家們競相追捧的「基因剪刀」CRISPR／Cas。 當病毒感染細菌之後， 細菌會把病毒基因組序列的片段插入自己的基因組裡， 把病毒的特徵記錄下來。 細菌存放入侵病毒序列的基因區域呈現出 「規律間隔成簇短回文重複序列」 （Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, CRISPR)， 這便是CRISPR。 如果下次再有同樣的病毒來的時候，細菌便會調動這些之前插入的片段， 讓它們帶著一個能夠切割病毒基因組的核酸酶去「殺死」病毒， 這個酶便是Cas蛋白。這套系統剪切基因的特性也被人類用在了基因編輯當中。 https://imgur.com/u8bIAsx
米米病毒的「免疫系統」與細菌的CRISPR／Cas系統有很多相似之處。 / 圖片來自參考文獻1 而這一次在米米病毒體內發現的「免疫系統」， 它也是和CRISPR／Cas系統類似的一把「基因剪刀」。 2014年的時候，有一種感染米米病毒的新噬病毒體被發現， 它的名字叫Zamilon。科學家們發現， 有一些米米病毒可以抵禦Zamilon，經過分析和實驗， 他們在這些大病毒的基因組裡發現了噬病毒體的基因片段。 在這個基因附近，科學家們還找到了類似細菌Cas蛋白的核酸酶「剪刀」。 也就是說，大病毒也會把感染它的噬病毒體基因片段「記下來」， 並用核酸酶「剪刀」去剪切入侵者的基因組，從而阻止它們進一步擴增。 現在，米米病毒中發現的免疫系統也有自己的名字： MIMIVIRE（Mimivirus virophage resistance element， 米米病毒噬病毒體抵抗元件）。 關於病毒是不是生命的問題，科學家們還沒有共識， 而大病毒的發現則進一步模糊了「生命」和「非生命」的邊界—— 這些病毒依然不能獨立生存，但卻有著複雜的基因和功能， 甚至連免疫機制都有了，我們究竟該如何看待它們呢？ 在第一個噬病毒體發現的時候，有記者在《自然》期刊上發表了一則新聞： 《噬病毒體的發現表明病毒是活的》。 不知道這個記者在看到MIMIVIRE的時候是不是會拍拍大腿， 跳起來說：「看吧！病毒真是活的！」 參考資料： 1.Levasseur A, Bekliz M, Chabrière E, Pontarotti P, La Scola B & Raoult D. MIMIVIRE is a defence system in mimivirus that confers resistance to virophage. Nature, Published online 29 February 2016 2.La Scola, B et al. A giant virus in amoebae. Science 2003; 299:2033 3.Pearson H. ‘Virophage’ suggests viruses are alive. Nature 2008; 454:677 文章來源： 原來病毒也有「免疫系統」！ - 國家地理雜誌中文網 https://www.natgeomedia.com/environment/article/content-4850.html -- 作者 Ax0101 (Ax) 看板 Gossiping 標題 [問卦] 搭船在海上生活，回來會怎樣？ 時間 Sat Feb 8 10:21:22 2020
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02/08 10:21,
會跟排球講話
02/08 10:21
→ elec1141: 會跟排球講話是三小 笑死 02/08 10:23 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.170.239.32 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1581131257.A.4AE.html
推
02/08 11:09, 4年前 , 1F
我以為最大的病毒就是kmt
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推
02/08 11:12, 4年前 , 2F
推好文，一樓連這種文都要扯政治真煩
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推
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好酷
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推
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可能算件的 多扯一篇是一篇
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推
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推個
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噓
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跟我想的一樣
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推
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推，學到知識了。
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02/08 11:24, 4年前 , 8F
MIMI MAMA是寵物還是病毒...
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蜜蜜病毒
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推
02/08 11:28, 4年前 , 10F
感覺他們的運作方式跟人類差不多= =
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02/08 11:33, 4年前 , 11F
搞不好可以當成病毒演化的證據
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推
02/08 11:37, 4年前 , 12F
我記得這個mimi是mimic 擬態的意思 一開
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始科學家覺得它是在模仿細菌
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推
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好酷
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推
02/08 11:42, 4年前 , 15F
推
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推
02/08 11:45, 4年前 , 16F
大咪咪病毒這麼厲害！
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推
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推 噓一樓扯政治
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推
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病毒也是活物呀
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推
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長知識
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推
02/08 11:59, 4年前 , 20F
這篇不錯
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推
02/08 12:00, 4年前 , 21F
專業
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推
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推
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推
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推專業
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推
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推專業
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優文
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推
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姆咪病毒
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推
02/08 12:04, 4年前 , 27F
整理的好棒，把這些知識串起來了
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推
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感謝分享 樓主一生平安
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推
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推
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02/08 12:12, 4年前 , 30F
難怪印度都沒事，因為病毒太多了，武漢肺
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狗奶姆咪病毒 得了會變智障
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推
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專業好文，長知識了。
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推
02/08 12:18, 4年前 , 33F
推
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推
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cool
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推
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推
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推
02/08 12:21, 4年前 , 36F
帥啊
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推
02/08 12:22, 4年前 , 37F
知識
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推
02/08 12:25, 4年前 , 38F
看ptt長知識
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推
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....
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推
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看批踢踢長知識
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推
02/08 12:38, 4年前 , 41F
推
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推
02/08 12:39, 4年前 , 42F
姆咪病毒
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推
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推
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推
02/08 12:45, 4年前 , 44F
有趣的新知！
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推
02/08 12:47, 4年前 , 45F
就像共產黨派系鬥爭一樣
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推
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感謝分享
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推
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我還不推爆你這個優文
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推
02/08 12:59, 4年前 , 48F
推
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02/08 13:12, 4年前 , 49F
趣味
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推
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推
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推
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02/08 13:24, 4年前 , 52F
好複雜
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認真推~
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推
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長知識了
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推
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推一下
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推
02/08 13:54, 4年前 , 56F
真有趣 不過居然是馬爾札哈寫的！
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推
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到時候病毒也演化出高等生物滅人類
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推
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推
02/08 14:00, 4年前 , 59F
優文
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推
02/08 14:03, 4年前 , 60F
原來如此 好進化
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推
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推
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我本來想大聲斥責的，但這個病毒實在太
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推
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受益良多
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推
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推爆！
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推
02/08 14:31, 4年前 , 65F
推 以毒攻毒的概念？XD
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推
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有趣推
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推
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非常有意思
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推
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難得優質文有政治魔人亂入
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在咪咪病毒,媽媽病毒後,我預料有奶奶病
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毒 grandma病毒
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推
02/08 15:27, 4年前 , 71F
這名子看起來覺得好胡鬧XDD
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推
02/08 15:33, 4年前 , 72F
推
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推
02/08 15:44, 4年前 , 73F
米米病毒 好可愛XDDD
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推
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小米病毒
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看八卦長知識
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看成是各種元件 有些可以共生 來理解
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推
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mimi的那幾個蛋白酶可能也是從某個寄主身上
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幹來的吧...
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推
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推
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看得MIMIMAMA
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推
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推
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推
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推
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推
02/08 19:33, 4年前 , 83F
媽媽病毒 你媽超胖！
02/08 19:33, 83F
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優文
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推
02/08 21:06, 4年前 , 85F
推，學到知識了
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02/08 21:21, 4年前 , 86F
推
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推
02/08 21:35, 4年前 , 87F
幹！以為我不會推嗎？
02/08 21:35, 87F
推
02/08 21:38, 4年前 , 88F
生物真的好有趣 當初應該繼續留三類的
02/08 21:38, 88F
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快推，不然人家以為我看不懂
02/08 23:27, 89F
推
02/09 04:10, 4年前 , 90F
推
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02/09 10:05, 4年前 , 91F
咪咪冒冒病毒
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02/09 11:07, 4年前 , 92F
有趣給推
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