科學(xué)家欲“復(fù)活”3萬(wàn)年前史前巨型病毒

在俄羅斯東北部的冰凍荒原中，一種巨型的病毒被完好地保存著。目前，科學(xué)家計(jì)劃將這種病毒重新“復(fù)活”。

這種病毒名為“Mollivirus sibericum”(意思是“來(lái)自西伯利亞的柔弱病毒”)，是自2003年以來(lái)發(fā)現(xiàn)的第四種史前巨型病毒?？茖W(xué)家希望通過(guò)它的“復(fù)活”，了解這類病毒是否會(huì)對(duì)動(dòng)物或人類造成威脅。他們還警告稱，氣候變化和冰雪融化可能會(huì)使類似的危險(xiǎn)病原體復(fù)蘇。

科學(xué)家將“復(fù)活”一種名為“Mollivirus sibericum”的病毒，以對(duì)其進(jìn)行更深入的了解，并檢查它是否會(huì)對(duì)動(dòng)物或人類造成威脅。這種病毒發(fā)現(xiàn)于西伯利亞的荒野之中，已經(jīng)休眠了大約3萬(wàn)年，是2003年以來(lái)發(fā)現(xiàn)的第四種史前“巨型”病毒。

正在感染棘變形蟲的Mollivirus sibericum。這種巨型病毒長(zhǎng)0.6微米，在光學(xué)顯微鏡下就可以看到

該病毒的發(fā)現(xiàn)者來(lái)自法國(guó)國(guó)家科研中心，發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)是俄羅斯科雷馬的低地凍土帶。這是該研究團(tuán)隊(duì)第二次發(fā)現(xiàn)這種病毒。此前發(fā)現(xiàn)的巨型病毒包括2003年發(fā)現(xiàn)的擬菌病毒(Minivirus)，2013年發(fā)現(xiàn)的潘多拉病毒(Pandoravirus)和2014年發(fā)現(xiàn)的闊口罐病毒(Pithovirus sibericum)。

要認(rèn)定一個(gè)病毒是否是“巨型”，其長(zhǎng)度必須超過(guò)0.5微米。Mollivirus sibericum的長(zhǎng)度為0.6微米，用光學(xué)顯微鏡就可以看到。在發(fā)表于《PNAS》的論文中，研究人員稱：“巨型病毒的傳奇故事開(kāi)始于2003年。之后又發(fā)現(xiàn)了兩種類型的巨型病毒，現(xiàn)在我們又描述了Mollivirus sibericum，一種同樣分離自永久凍土樣品的巨型病毒。”

“這4類病毒表現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)、大小、基因組長(zhǎng)度和復(fù)制周期。它們的起源和演化模式是爭(zhēng)議性假說(shuō)的主題。一個(gè)事實(shí)是，有兩種病毒可以很容易地從史前凍土帶中復(fù)蘇，在全球變暖的背景下，我們應(yīng)該對(duì)它們有所防備。”

法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的科學(xué)家在俄羅斯科雷馬的低地凍土帶(標(biāo)記位置)發(fā)現(xiàn)了Mollivirus sibericum，這是該團(tuán)隊(duì)第二次發(fā)現(xiàn)這種病毒，也是自2003年以來(lái)發(fā)現(xiàn)的第4種巨型病毒。

科學(xué)家將嘗試把這種新發(fā)現(xiàn)的病毒與單細(xì)胞的變形蟲放在一起，后者作為宿主。與今天我們周圍的病毒不同，這些史前的病毒不僅更大，而且具有更復(fù)雜的遺傳結(jié)構(gòu)。上圖顯示了兩種巨型病毒內(nèi)部的蛋白質(zhì)組成。

發(fā)現(xiàn)這些巨型病毒的地點(diǎn)以礦物資源豐富著稱，尤其是石油資源。隨著越來(lái)越多的冰雪融化，工業(yè)化的開(kāi)采設(shè)施將更容易進(jìn)入這一地區(qū)。與此同時(shí)，氣候變化也在導(dǎo)致北極和亞北極地區(qū)的溫度上升——升溫速度大于全球平均水平的兩倍，這意味著永久凍土層也將開(kāi)始融化。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的讓·米歇爾·克拉維萊(Jean-Michel Claverie)說(shuō)：“幾個(gè)依然具有感染性的病毒顆?？赡芫蛪蛄?，當(dāng)有脆弱的宿主存在時(shí)，這些可能具有潛在致病性的病毒就會(huì)復(fù)蘇起來(lái)。”

“如果我們不小心，在沒(méi)有安全措施的情況下對(duì)這些地區(qū)進(jìn)行工業(yè)開(kāi)發(fā)，那就要面臨喚醒某些致命病毒的風(fēng)險(xiǎn)，它們可能就類似我們認(rèn)為已經(jīng)根除的天花病毒。”

與今天我們周圍環(huán)境中的病毒不同，這些史前病毒不僅體積更大，而且具有更加復(fù)雜的遺傳結(jié)構(gòu)。M。 sibericum具有超過(guò)500個(gè)基因，而2003年發(fā)現(xiàn)的潘多拉病毒具有2500個(gè)基因。相比之下，甲型流感病毒只有8個(gè)基因。

2004年，美國(guó)科學(xué)家復(fù)活了“西班牙流感”病毒，希望了解這種病毒為何如此具有殺傷力。在20世紀(jì)早期，這種病毒是導(dǎo)致數(shù)千萬(wàn)人死亡的罪魁禍?zhǔn)?。美?guó)科學(xué)家前往阿拉斯加，在一位埋葬于永久凍土層的女性遺體上采集了冰凍肺部組織樣品。

通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行遺傳學(xué)分析，并利用保存在福爾馬林中的解剖學(xué)組織樣品，研究團(tuán)隊(duì)重新構(gòu)建了這種病毒的8個(gè)基因。這項(xiàng)工作是在美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心的實(shí)驗(yàn)室完成的，采取了最高級(jí)別的安全措施。