在珊瑚共生体的DNA中发现的古老病毒

生活在珊瑚中的共生生物为它们提供了引人注目的颜色，其中包含了1.6亿年历史的古老RNA病毒片段。这些古老的病毒片段是由莱斯大学和俄勒冈州立大学的研究人员领导的一个国际研究小组发现的，他们本周在开放获取的《通讯生物学》上报告了他们的发现。

　　

   

   

图片:莱斯大学的研究生Alex Veglia和海洋生物学家Adrienne Correa共同领导了一项研究，在珊瑚共生体的基因组中发现了非逆转录病毒的片段。

一个由海洋生物学家组成的国际团队发现，在生活在造礁珊瑚内的共生生物的DNA中嵌入了古代RNA病毒的残留物。

这些RNA片段来自1.6亿年前感染共生体的病毒。本周发表在《通讯生物学》上的一项开放获取研究描述了这一发现，它可以帮助科学家了解珊瑚和它们的伴侣今天是如何抵御病毒感染的。但这是一个令人惊讶的发现，因为大多数RNA病毒并不会将自己嵌入它们感染的生物体的DNA中。

该研究表明，内源性病毒元素(EVEs)广泛存在于珊瑚共生体的基因组中。被称为鞭毛藻的单细胞藻类生活在珊瑚体内，并为它们提供了引人注目的颜色。EVE的发现强调了最近的观察结果，即逆转录病毒以外的病毒可以将其遗传密码片段整合到宿主的基因组中。

“那它为什么会在那里呢?”研究报告的合著者、莱斯大学的阿德里安娜·科雷亚问道。“这可能只是一个意外，但人们开始发现，这些‘意外’比科学家们之前认为的要频繁得多，而且它们已经在各种宿主中被发现，从蝙蝠到蚂蚁，从植物到藻类。”

RNA病毒出现在珊瑚共生体中也是一个惊喜。

“这就是我对这个项目如此感兴趣的原因，”该研究的主要作者、科雷亚研究小组的研究生亚历克斯·维格利亚说。“根据我们所知道的，这种病毒真的没有理由存在于共生体的基因组中。”

这项研究得到了塔拉海洋基金会和国家科学基金会的支持，由科雷亚、维格利亚和俄勒冈州立大学的两位科学家、博士后学者卡莉娅·比斯托拉斯和海洋生态学家丽贝卡·维加·瑟伯领导。这项研究提供了线索，可以帮助科学家更好地了解病毒对珊瑚礁健康的生态和经济影响。

研究人员没有在过滤过的海水样本或不含甲藻的石珊瑚、水珊瑚或水母的基因组中发现来自RNA病毒的eve。但是，从几十个珊瑚礁地点收集的珊瑚共生体中，EVEs普遍存在，这意味着致病病毒对它们的目标宿主很挑剔，而且可能仍然如此。

“地球上的病毒种类繁多，”生物科学助理教授科雷亚说。“有些我们很了解，但大多数病毒还没有被描述。我们也许能够探测到它们，但我们不知道谁是它们的宿主。”

她说，病毒，包括逆转录病毒，通过感染宿主有很多复制方式。“我们的研究很酷的一个原因是因为这种RNA病毒不是逆转录病毒，”科雷亚说。“鉴于此，你不会期望它整合到宿主DNA中。

科雷亚说:“多年来，我们在珊瑚群落中看到了大量的病毒，但很难确定它们感染了什么。”“所以这可能是我们对珊瑚群落相关病毒的实际宿主最好、最具体的信息。现在我们可以开始问为什么共生体保留了DNA，或者部分基因组。为什么它没有在很久以前丢失呢?”

这些生物保存了数百万年的发现表明，它们可能在某种程度上对珊瑚共生体有益，并且有某种机制驱动着这些生物的基因组整合。

维格利亚说:“接下来我们可以探索很多途径，比如这些元素是否被用于鞭毛藻的抗病毒机制，以及它们如何影响珊瑚礁健康，尤其是在海洋变暖的情况下。”

“如果我们正在处理海水温度升高的问题，共生体科物种是否更有可能含有这种内源性病毒元素?在他们的基因组中有EVEs会提高他们抵抗当代RNA病毒感染的几率吗?他说。

“在另一篇论文中，我们表明，当珊瑚遭受热压力时，RNA病毒感染会增加。所以有很多活动的部分。而这是另一块很好的拼图。”

科雷亚说:“我们不能假设这种病毒有负面影响。但与此同时，在这些温度压力条件下，它看起来确实变得更有生产力。”

文章标题

Endogenous viral elements reveal associations between a non-retroviral RNA virus and symbiotic dinoflagellate genomes