病毒是包裝在蛋白質(zhì)外殼中的基因組，存在的唯一意義就是侵入細(xì)胞，占領(lǐng)蛋白質(zhì)工廠以復(fù)制自身，然后擴散到其他細(xì)胞。所以，似乎不言自明的是，病毒的完整基因組必須都侵入受感染的細(xì)胞。然而，最近發(fā)表在eLife上的最新研究推翻了這一傳統(tǒng)認(rèn)知。

某些植物病毒不僅可以像拆解樂高積木一樣，把基因分成幾段侵入不同的細(xì)胞，而且法國研究人員發(fā)現(xiàn)，來自不同病毒個體的破碎基因可以像拼圖一樣重新組合在一起形成完整的基因組——實現(xiàn)自我組裝并復(fù)制。

伊利諾伊大學(xué)厄巴納—香檳分校的病毒學(xué)家Christopher Brooke解釋說，換而言之，只要把病毒所有必需的基因產(chǎn)物注入到宿主的細(xì)胞里，就可以在細(xì)胞中制造新的病毒，而無需被真正的病毒侵入。

這一驚人的發(fā)現(xiàn)也令科學(xué)家十分好奇，病毒在什么情景中才會進化出如此的能力。實際上，雖說模塊化聽起來十分高級，但缺點也極其明顯——因為基因組的某些部分很容易丟失，過多的組成模塊無法穩(wěn)定性狀，所以是無法遺傳的。

如蠶豆壞死萎蔫病毒(FBNSV)，有多達8個片段，每個片段攜帶在不同的粒子中。從理論上講，它無法進化。

有研究人員猜測，病毒的模塊可以單獨進化，因為特定基因的突變幾率可能取決于它的復(fù)制次數(shù)。而美國坦帕大學(xué)的病毒學(xué)家Eric Freundt推測，如果植物宿主的防御系統(tǒng)針對表達某些病毒蛋白的細(xì)胞，那么將調(diào)控蛋白質(zhì)的基因分布到不同的模塊中可能會提高隱蔽性。 Freundt認(rèn)為，另一種可能性是，通過將其基因組分布在許多植物細(xì)胞中，病毒可以避免一次性消耗掉單個細(xì)胞的活力。

荷蘭生態(tài)學(xué)研究所的進化病毒學(xué)家Mark P. Zwart預(yù)計，很快就會出現(xiàn)全新的理論模型來探索各種見解，例如根據(jù)多種自然選擇方式構(gòu)建病毒的進化路徑。在單獨寄主植物中，自然選擇的力量將使病毒成功地平衡其生產(chǎn)率。但是當(dāng)病毒轉(zhuǎn)移到新宿主時，它必須適應(yīng)新的宿主環(huán)境，因此需要保留遺傳多樣性。

本文譯自 quantamagazine，由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。