单链DNA基因组结构揭示了真核病毒的祖先事件
海藻病毒(Marine algae viruses)是控制海洋生态系统中微生物群落的重要组成部分,在病毒进化的早期起着基础性作用。在这里,我们关注的是一个主要的海藻病毒群,单链DNA(ssDNA)病毒Bacilladnaviridae。我们提出了海藻病毒Chaetoceros tenuissimus的衣壳结构,以2.4-Å分辨率测定DNA病毒II型(CTENDNAVII)。一种基于结构的系统发育分析支持了以前的理论,即海藻病毒通过水平基因转移从ssRNA病毒获得了衣壳蛋白。衣壳蛋白含有广泛的病毒果冻卷边,但有额外的独特特征;第三个β片和一个长的C末端尾巴。此外,CtenDNAV II基因组的低分辨率重建显示了一种部分卷绕的结构,这种结构以前只描述了dsRNA和dsDNA病毒。总之,这些结果证明了基因重组对ssDNA病毒的出现和进化的重要性,并对决定基因组组织的潜在机制提供了重要的见解。
单链DNA病毒(Single stranded DNA,ssDNA)是一类分布极广的病毒,能感染来自生命的三个领域的不同宿主,因而具有重要的经济、医学和生态意义。尤其是在海洋沉积物中,海藻病毒非常丰富,对某些藻类物种的动态出现和消失有很大影响。尽管ssDNA病毒的重要性和近几年来低温电子显微镜技术的进步,关于ssDNA病毒基因组的结构信息仍然有限。本文介绍了两项重要的研究成果:(1)获得了海藻病毒衣壳的第一个原子结构,揭示了衣壳蛋白基因可能是从ssRNA病毒早期进化过程中获得的;以及(ii)ssDNA基因组的结构组织,它保留了以前只在双链病毒中观察到的线轴排列。