细胞核起源于病毒?( 四 )


至于有些证据显示 , 病毒给予了真核生物一些最重要的核蛋白 , 他最担心的是难以确定这一过程的方向性 。 “病毒是最贪婪的小偷 , ”他说 , 所以它们不断地从宿主那里获取基因 。 “我认为我们必须非常谨慎地确定是否已经发现了病毒和真核生物之间的相似之处 。 我们尚不清楚是它们把基因给了真核生物 , 还是真核生物给了它们 。 ”
巴黎—萨克雷大学的微生物生态学家、法国国家科学研究中心的科研主任普瑞菲卡西翁·洛佩斯-加西亚(PurificaciónLópez-García)同样不相信真核生物依赖来源于病毒的蛋白 。 她说:“根本没有证据表明病毒与细胞和细胞核之间存在任何同源关系” 。
然而洛佩斯-加西亚也不同意鲍姆表兄弟提出的膜泡模型 。 她和同事认为真核生物并不是起源于那个吞噬了细菌(后来成为线粒体)的古细菌 。 相反 , 在他们看来 , 因为发生了更早的共生事件 , 古细菌已生活在一个更大的细菌内部 。 “因此 , 在我们的模型中 , 细胞核来自这个古细菌 , 而细胞质则来自细菌 。 ”她解释说 , 这个二重模型包含了未成形的线粒体 。
但武村说 , 这些假说是有缺陷的 , 因为它们充其量只能“解释细胞核的出现” , 它们缺乏演化上的逻辑 , 无法解释为什么基因组要被框起来 , 以及为什么制造蛋白质的部件被排除在外 。 这也是贝尔所坚持的一个观点:他认为其他任何假说都不能解释为什么转录和翻译过程会分离开来 。
病毒起源是最合理的 , 而且有最有力的证据 , 福特雷说 。 “我认为他们的理论并不一定严谨 , ”他在谈到那些反对者的理论时说 , “病毒在这个理论中扮演了重要角色 。 ”
静候新发现
要说服像鲍姆表兄弟和洛佩斯-加西亚这样的科学家接受福特雷的观点 , 还需要更多的证据 。 但20年来的技术进步 , 或许终于让这种证据触手可及了 。
就在2020年 , 来自日本的研究人员宣布 , 经过十多年的努力 , 他们终于分离并培养出了洛基古菌(Lokiarchaeota)——一种被认为与原始真核生物是共生关系的古细菌 。 这可能会让我们进一步发现感染我们远亲的病毒 , 以及感染的过程 。
戴维说:“如果你发现一类新的病毒感染洛基古菌 , 进入细胞内部在那里安营扎寨 , 并开出小孔以促进转录信息快速流入细胞质——这将是更令人信服的证据 , ”它将可以证明细胞核来自病毒 。
贝尔指出 , 研究人员最近对发现了洛基古菌的深海沉积物中的大量巨型病毒进行了测序 。 他希望有人能测试其中是否有病毒能够感染古细菌 , 如果有 , 它们是否能建立类似于核质巨DNA病毒所制造的病毒工厂 。 他说 , 证明这一点将“结束这场游戏” 。 武村也希望这种病毒确实存在 。 “发现能在古生物细胞中构建有膜且类似细胞核的结构的古细菌病毒 , 将是细胞核起源于病毒的最有力证据 , ”他说 。
在掌握这种非凡的证据之前 , 细胞核起源于病毒的理论可能仍具有争议 。 但即使它最终没有得到学界认可 , 对该理论的每一次检验都会一点一点揭示出我们过往的演化历程——也正因如此 , 我们越来越接近“我从哪来”的真相 。
原文链接:
https://www.quantamagazine.org/did-viruses-create-the-nucleus-the-answer-may-be-near-20201125/
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细胞核起源于病毒?