Science：大型休眠病毒可以在模型绿藻中重新激活

几十年来，研究人员一直在研究莱茵衣藻，但没有发现其中有活性病毒的证据，直到弗吉尼亚理工大学的两位研究人员Maria Paula Erazo-Garcia和Frank Aylward介入讨论，他们不仅在藻类中发现了一种病毒，而且发现了有史以来最大的一种具有潜伏感染周期的病毒，这意味着它在宿主体内休眠，然后被重新激活引起疾病。

　　

几十年来，研究人员一直在研究莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii），但没有发现其中有活性病毒的证据，直到弗吉尼亚理工大学的两位研究人员介入了这一讨论。

玛丽亚·保拉·埃拉佐-加西亚和弗兰克·艾尔沃德不仅在藻类中发现了一种病毒，而且发现了有史以来最大的一种具有潜伏感染周期的病毒，这意味着它在被重新激活引起疾病之前会在宿主体内休眠。

“我们早就知道潜伏性感染，”生物科学系副教授艾尔沃德说。“很多病毒都是温和的，因为它们可以将自己的基因组整合到宿主的基因组中，有时会休眠很长一段时间，但这种病毒的非凡之处在于它如此之大。这是迄今为止在这种特殊感染周期中发现的最大的温带病毒。”

研究人员利用国际合作和校园资源，在弗拉林生命科学研究所的基因组测序中心和弗吉尼亚理工大学的纳米级表征和制造实验室发现了这种病毒，他们将其命名为Punuivirus。

他们证明，当整合到宿主基因组中时，它可以重新激活并自发产生病毒颗粒，这些病毒颗粒在健康细胞培养中释放出来。

除了这些新发现，研究人员相信这项研究还将揭示潜在的生物技术应用，特别是那些涉及DNA传递和整合的应用。这可能会被用于基因编辑应用。

艾尔沃德说：“我们试图在其他系统中设计的所有这些东西，在这里已经自然地发生了，这真是令人着迷。”“这是了解病毒酶如何启动DNA整合的绝佳机会，因为它们可以用于生物技术目的。”

根据艾尔沃德的说法，莱茵衣藻是研究得最充分的绿藻之一。科学家们有可以追溯到20世纪70年代的信息，表明在一些健康的绿藻培养物中产生了病毒。他们怀疑这可能来自潜伏病毒的活动，但由于技术限制和环境污染的可能性，很难证明这一点。

通常情况下，如果一个健康的绿藻被感染，细胞会迅速死亡，并且会有视觉证据。细胞通常会聚集在一起，绿色的烧瓶很快就会变清。

艾尔沃德说：“（最初）我们根本没有看到这一点。“文化看起来完全健康。除非你做了这些复杂的分子分析，否则你不会知道有任何病毒感染。”

为了检查藻类中的病毒元素，研究人员进行了长读测序，这是一种分析长链DNA的过程，以测试已知含有病毒元素的特定藻类菌株。这项工作是在基因组测序中心进行的，并得到了马克斯普朗克生物研究所<s:1>宾根分校的额外指导。

然后，他们通过监测母体病毒在培养物中从接种到固定阶段的生产情况，评估病毒元素是否有活性，是否能产生病毒颗粒，并发现了一个独特的病毒颗粒群体。

“我们需要证据来证明它的存在，”正在研究生物科学的埃拉佐-加西亚说。“获取图像是让社区相信这是一种活跃病毒的最具说服力的方法之一。”

培养结果表明，母体病毒产生于宿主生长的指数晚期和固定早期，只有少数细胞含有活性病毒，这就是感染难以检测的原因。

弗吉尼亚理工大学纳米级表征和制造实验室的进一步研究表明，病毒颗粒存在于培养物中，再次证明了潜伏感染。

合作是关键，因为艾尔沃德和加西亚还与瑞典隆德大学和荷兰皇家海洋研究所的研究人员合作，比较了表明类似感染动态的发现，并与迈阿密大学的研究人员合作，在那里，一位合作者帮助奠定了导致这一发现的基础。

Science：Cryptic infection of a giant virus in a unicellular green alga