下次你打败病毒的时候，感谢你的微生物祖先

　　

当你感染了一种病毒，你的身体用来对抗它的第一批武器是数十亿年前从我们的微生物祖先那里遗传给我们的。根据德克萨斯大学奥斯汀分校的一项新研究，我们先天免疫系统的两个关键元素来自一组叫做阿斯加德古菌的微生物。

具体来说，蝰蛇和蛇精蛋白，这两种已知在所有复杂生命(从昆虫到植物再到人类)的免疫系统中发挥重要作用的蛋白质，来自阿斯加德古菌。根据发表在《自然通讯》杂志上的一项新的科学研究，这些防御蛋白的版本也存在于细菌中，但复杂生命形式中的版本与阿斯加德古菌的版本最接近。

这项研究支持了一种观点，即所有被称为真核生物的复杂生命都是由细菌和阿斯加德古菌之间的共生关系产生的。

综合生物学和海洋科学副教授、资深作者布雷特·贝克说:“这为阿斯加德人是我们的微生物祖先这一事实提供了更多支持。”“它说真核生物不仅获得了我们之前在阿斯加德看到的所有这些丰富的结构蛋白质，现在它说甚至真核生物中的一些防御系统也来自阿斯加德。”

研究人员首次在古细菌中发现了大量的防御系统，而这些系统以前只在细菌中被发现。

当毒蛇检测到外来DNA时，它们会编辑DNA，这样细胞就不能再复制DNA，从而阻止病毒的传播。当argonautes检测到外来DNA时，它们将其切碎，也阻止了病毒。此外，在更复杂的生物体中，argonautes可以通过一种称为RNA沉默的过程阻止病毒制造蛋白质。

“病毒感染是我们自有生命以来一直面临的进化压力之一，总有某种防御措施是至关重要的，当细菌和古细菌发现有用的工具时，它们就被传了下来，仍然是我们第一道防线的一部分。”

研究人员比较了整个生命树中与免疫有关的蛋白质，发现了许多密切相关的蛋白质。然后，他们使用一种名为ColabFold的人工智能工具来预测具有相似氨基酸序列的基因是否也具有相似的三维形状(即结构)。(蛋白质的形状决定了它的功能。)这表明蝰蛇蛋白的变异可能在整个生命树中保持相同的结构和功能。然后，他们创建了一种家族树，或系统发育，这些姐妹氨基酸序列和结构显示了进化关系。

最后，研究人员从阿斯加德古细菌的基因组中提取了蝰蛇，将它们克隆到细菌中(这样细菌就会表达这些蛋白质)，用病毒挑战细菌，结果表明，阿斯加德蝰蛇实际上确实为改造过的细菌提供了一些保护。它们比没有免疫蛋白的细菌存活得更好。

“这项研究强调了细胞防御从原核生物和真核生物开始就必须发挥的不可或缺的作用，”为该项目做出贡献的前本科研究员艾米丽·阿吉拉-派恩(Emily Aguilar-Pine)说。“这也激发了我们对真核免疫的现代理解如何从揭示其最古老的起源中受益的问题。”

“在这一点上，不可否认的是，阿斯加德古菌对我们今天在真核生物中看到的复杂性做出了很大贡献，那么，为什么它们不参与免疫系统的起源呢?”我们现在有强有力的证据证明这是真的。”

其他作者都来自德克萨斯大学，包括玛丽·利特尔、凯瑟琳·阿普勒、达芙妮·萨哈亚、凯瑟琳·柯里、伊利亚·芬克尔斯坦和瓦莱丽·德安达。