擬菌病毒(Acanthamoeba polyphaga mimivirus)是一類最近新發現的生物,它的個頭非常大,有時候肉眼即可見到。親緣上,它不屬於原核或真核領域,看起來有點像是病毒,卻又跟病毒不太一樣,只好暫時先歸在病毒那邊。

MIMIVIRE is a defence system in mimivirus that confers resistance to virophage

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細菌為了抵擋噬菌體入侵,演化出CRISPR系統對抗,這套系統近來因為被人類修改,成為基因改造的強效工具而廣為人知。CRISPR是種適應性的免疫系統,會把曾經入侵過對象的核酸片段,塞進自己的基因組裡面,這樣下次再見面,就可以表現出跟入侵者一樣的DNA片段,導引某些Cas蛋白質去辨認敵人,然後,喀嚓,目標消滅。

CRISPR:原核生物的後天免疫系統與其他

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擬菌病毒本身會感染其他生物,但它也會被噬菌體感染,因此科學家懷疑,擬菌病毒可能也配備與CRISPR類似的防禦系統。歸功於現在發達的DNA定序技術,這個2016年的論文定序了45個擬菌病毒的品系,它們有些會被一種叫作Zamilon的噬菌體感染,有的卻不會。假設是,假如擬菌病毒類似CRISPR的運作模式,那麼可以抵抗Zamilon的品系,就應該帶有跟Zamilon一樣的DNA片段。

 

結果假設是對的,不受Zamilon感染的擬菌病毒品系,的確找到了跟Zamilon一樣的DNA片段,論文還發現有幾個附近的基因,應該也一起參與免疫反應,跟CRISPR有異曲同工之妙。論文把這套系統命名為「MIMIVIRE(mimivirus virophage resistance element)」。MIMIVIRE是怎麼來的?根據序列比較,參與MIMIVIRE跟CRISPR的蛋白質,雖然有些是同源的關係,但整體看來,這兩套原理類似的防禦體系,應該有著不同的演化來歷。

 

《Nature》新聞:

CRISPR-like 'immune' system discovered in giant virus

 

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