[問卦] 原來病毒也有「免疫系統」!

看板Gossiping作者 (冥府之握)時間1月前 (), 編輯推噓76(77114)
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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
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
1月前
我以為最大的病毒就是kmt
02/08 11:09, 1F

1月前
推好文,一樓連這種文都要扯政治真煩
02/08 11:12, 2F

1月前
好酷
02/08 11:13, 3F

1月前
可能算件的 多扯一篇是一篇
02/08 11:13, 4F

1月前
推個
02/08 11:15, 5F

1月前
跟我想的一樣
02/08 11:16, 6F

1月前
推,學到知識了。
02/08 11:18, 7F

1月前
MIMI MAMA是寵物還是病毒...
02/08 11:24, 8F

1月前
蜜蜜病毒
02/08 11:26, 9F

1月前
感覺他們的運作方式跟人類差不多= =
02/08 11:28, 10F

1月前
搞不好可以當成病毒演化的證據
02/08 11:33, 11F

1月前
我記得這個mimi是mimic 擬態的意思 一開
02/08 11:37, 12F

1月前
始科學家覺得它是在模仿細菌
02/08 11:37, 13F

1月前
好酷
02/08 11:38, 14F

1月前
02/08 11:42, 15F

1月前
大咪咪病毒這麼厲害!
02/08 11:45, 16F

1月前
推 噓一樓扯政治
02/08 11:49, 17F

1月前
病毒也是活物呀
02/08 11:53, 18F

1月前
長知識
02/08 11:56, 19F

1月前
這篇不錯
02/08 11:59, 20F

1月前
專業
02/08 12:00, 21F

1月前
02/08 12:01, 22F

1月前
推專業
02/08 12:02, 23F

1月前
推專業
02/08 12:02, 24F

1月前
優文
02/08 12:02, 25F

1月前
姆咪病毒
02/08 12:03, 26F

1月前
整理的好棒,把這些知識串起來了
02/08 12:04, 27F

1月前
感謝分享 樓主一生平安
02/08 12:06, 28F

1月前
02/08 12:11, 29F

1月前
難怪印度都沒事,因為病毒太多了,武漢肺
02/08 12:12, 30F

1月前
狗奶姆咪病毒 得了會變智障
02/08 12:13, 31F

1月前
專業好文,長知識了。
02/08 12:15, 32F

1月前
02/08 12:18, 33F

1月前
cool
02/08 12:20, 34F

1月前
02/08 12:20, 35F

1月前
帥啊
02/08 12:21, 36F

1月前
知識
02/08 12:22, 37F

1月前
看ptt長知識
02/08 12:25, 38F

1月前
....
02/08 12:29, 39F

1月前
看批踢踢長知識
02/08 12:29, 40F

1月前
02/08 12:38, 41F

1月前
姆咪病毒
02/08 12:39, 42F

1月前
02/08 12:39, 43F

1月前
有趣的新知!
02/08 12:45, 44F

1月前
就像共產黨派系鬥爭一樣
02/08 12:47, 45F

1月前
感謝分享
02/08 12:55, 46F

1月前
我還不推爆你這個優文
02/08 12:55, 47F

1月前
02/08 12:59, 48F

1月前
趣味
02/08 13:12, 49F

1月前
02/08 13:17, 50F

1月前
02/08 13:20, 51F

1月前
好複雜
02/08 13:24, 52F

1月前
認真推~
02/08 13:28, 53F

1月前
長知識了
02/08 13:40, 54F

1月前
推一下
02/08 13:47, 55F

1月前
真有趣 不過居然是馬爾札哈寫的!
02/08 13:54, 56F

1月前
到時候病毒也演化出高等生物滅人類
02/08 13:57, 57F

1月前
02/08 13:58, 58F

1月前
優文
02/08 14:00, 59F

1月前
原來如此 好進化
02/08 14:03, 60F

1月前
02/08 14:07, 61F

1月前
我本來想大聲斥責的,但這個病毒實在太
02/08 14:10, 62F

1月前
受益良多
02/08 14:12, 63F

1月前
推爆!
02/08 14:19, 64F

1月前
推 以毒攻毒的概念?XD
02/08 14:31, 65F

1月前
有趣推
02/08 14:37, 66F

1月前
非常有意思
02/08 14:43, 67F

1月前
難得優質文有政治魔人亂入
02/08 14:43, 68F

1月前
在咪咪病毒,媽媽病毒後,我預料有奶奶病
02/08 15:04, 69F

1月前
毒 grandma病毒
02/08 15:04, 70F

1月前
這名子看起來覺得好胡鬧XDD
02/08 15:27, 71F

1月前
02/08 15:33, 72F

1月前
米米病毒 好可愛XDDD
02/08 15:44, 73F

1月前
小米病毒
02/08 16:09, 74F

1月前
看八卦長知識
02/08 16:34, 75F

1月前
看成是各種元件 有些可以共生 來理解
02/08 16:55, 76F

1月前
mimi的那幾個蛋白酶可能也是從某個寄主身上
02/08 17:08, 77F

1月前
幹來的吧...
02/08 17:08, 78F

1月前
02/08 17:20, 79F

1月前
看得MIMIMAMA
02/08 18:30, 80F

1月前
02/08 18:45, 81F

1月前
02/08 18:49, 82F

1月前
媽媽病毒 你媽超胖!
02/08 19:33, 83F

1月前
優文
02/08 20:17, 84F

1月前
推,學到知識了
02/08 21:06, 85F

1月前
02/08 21:21, 86F

1月前
幹!以為我不會推嗎?
02/08 21:35, 87F

1月前
生物真的好有趣 當初應該繼續留三類的
02/08 21:38, 88F

1月前
快推,不然人家以為我看不懂
02/08 23:27, 89F

1月前
02/09 04:10, 90F

1月前
咪咪冒冒病毒
02/09 10:05, 91F

1月前
有趣給推
02/09 11:07, 92F
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