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改次你装上一杯酒时,请向3千万年的病毒干杯,因为它们增添了现代葡萄的遗传因子。
在一项发表在《自然通讯》的研究中,Andrew Geering博士和来自昆士兰大学的同事在黑皮诺葡萄的基因上确定了3千万岁病毒的位置。事实上,该研究团队显示黑皮诺葡萄种类基因的一大部分归功于植物病毒。
病毒对农夫而言通常是个诅咒,因为它们对农作物造成破坏,不过这项研究建议它们在进化上扮演着重要角色。
Geering博士,在昆士兰大学农业和食品革新联盟的植物病理学家,说道多数的有花植物,包括最原始的种类,在基因中包含了病毒特异的序列。
“动物可移动以躲避威胁但植物却被固定在地上,其被迫用草创的策略来适应环境压力,比如由旱季或食草动物所引起的,”Geering博士说。
“植物以纳入新的生化途径或生长习性来应对以上威胁。吸收来自环境的新遗传因子,比如感染植物的病毒,意味着进化在相当程度上加速。”
非常像人类,植物时常曝露于有害的化学品或辐射,其能在植物基因上造成具破坏性和可遗传的变异,如果不被修复的话,将对它们的后代致命。
“幸运的是,自然存在着特别的机制以修复这些变异。外源DNA如源自病毒的基因就是在这些修复程序中被嵌入植物的基因码,像用油灰填补墙上的裂缝。”
“当这发生时,病毒DNA可被驯化如果它为植物提供了选择优势。”
Geering博士说他团队的研究为基因工程不间断的环球争议中增添一笔。
“今天科学家运用现代技术在植物中嵌入病毒序列,作为一种对未来感染的疫苗。这显然在植物中自然发生了好几百万年了。”
“通常在实验室内进行的只是在模仿自然过程,” 他说。
嵌入式(或内因式)病毒引起科学界的兴趣是另有原因的,它们是存在3千万年病毒的分子化石。
通常病毒在宿主死后便分解了,因此鲜少能得知古代病毒生得如何和它们源自何处。
“像困在石头地层间的化石,观察到进化事件的演替直至现代植物病毒有其可能,”Geering 博士说。
“一些演化尝试看起来毫无前路,当现代副本不复存在。”