古老的病毒可能给了我们祖先进化的优势

科学家们在一种单细胞生物的DNA中发现了古代巨型病毒留下的基因组残留物，像我们这样的复杂生物与单细胞生物有着共同的祖先。

这一发现表明，病毒可能在我们的进化过程中发挥了比我们意识到的更大的作用，它们提供的基因可能使共生真核生物阿米巴虫（Amoebidium）的祖先等细胞在生存中占据优势。

这项新研究是由伦敦玛丽女王大学进化生物学家亚历克斯·德·门多萨·索勒领导的一个团队进行的。

他说：“这就像在阿米巴虫的DNA中寻找隐藏的特洛伊木马。这些病毒插入可能是有害的，但阿米巴虫似乎通过化学沉默来控制它们。”

作者写道：“在这里，我们展示了与动物密切相关的单细胞真核生物，如何经历将其基因组与其巨型病毒捕食者的基因组混合的反复过程。”

这种对自身蓝图的猛烈攻击对阿米巴虫来说应该是致命的，但微生物似乎已经找到了一种应对方法，通过使用一种名为“5-甲基胞嘧啶（5mC）”的机制修改DNA字母表中的四个字母之一，使这些外来基因沉默。

碱基胞嘧啶（或“C”）被一种称为DNMT1的酶修饰，这种酶在所有多细胞生物中都存在。研究人员想要找到这种酶在动物出现之前的根源，于是他们找到了一种叫做阿帕拉契阿米巴虫的原生生物，这种生物最初是在淡水昆虫的外骨骼中发现的。

他们发现，这些单细胞生物不仅产生DNMT1，而且还利用它来维持大量从历史上消失的巨型病毒中提取的遗传物质。

“这些发现挑战了我们对病毒和宿主之间关系的理解，”德·门多萨·索勒说。

虽然病毒传统上被视为入侵者，但他说，他的团队的研究表明了一个更复杂的故事。

研究人员提出，这种应对机制不仅使微生物能够在大量病毒DNA涌入时存活下来，而且还能将其纳入自己的谱系。

为了了解这种现象是否更为普遍，他们比较了各种分离阿米巴虫的基因组。他们发现病毒物质的多样性很高，这表明这个过程是持续的、动态的。

“病毒插入可能通过为复杂生物体提供新基因而在它们的进化中发挥了作用。这是由这些入侵者DNA的化学驯服所允许的，”德·门多萨·索勒说。

而且由于阿帕拉契阿米巴虫是动物的近亲，这些发现可能有助于我们更好地理解我们体内发生的类似现象。

人类和其他哺乳动物的DNA中也有古代病毒的残余。它们被称为内源性逆转录病毒，被认为是没有杀死我们的病毒的残余碎片。

曾经被认为只不过是入侵失败的非活跃战利品，但人们越来越认为，许多仍然保留在我们的DNA中可能提供了一些好处。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

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