巨型病毒基因助极地藻类抵御严寒与强光

一项发表于《当代生物学》的新研究揭示，极地海域中顽强生存的单细胞藻类，其基因组中约5%的DNA来自巨型病毒，这是目前已知被巨型病毒感染后获得病毒基因比例最高的一例。这些“借来”的基因并非无用的遗迹，而是积极参与藻类的生存适应：例如，帮助合成抗冻的冰结合蛋白（使藻类在低至–2°C的海水中不结冰）、增强对紫外线辐射和盐度波动的应激反应能力。研究团队分析了9种极地藻类的基因组，发现全部存在巨型病毒DNA整合；其中一种生活在南北极海冰中的衣藻（Chlamydomonas sp.），竟携带超过400段巨型病毒来源的DNA片段，编码超2.5万个基因。更令人惊讶的是，许多病毒基因在藻类体内处于活跃转录状态，并能协同响应温度、盐度和紫外线等环境变化——例如，强紫外线照射下，藻类会提高一个原本用于病毒DNA复制的蛋白的表达量，可能借此强化自身DNA损伤修复机制。此外，这些病毒DNA中富含可移动的转座元件，能促进基因组变异，加速藻类在极端环境下的进化。专家指出，这说明病毒与宿主之间不是简单的攻防关系，而是一种持续、动态的‘基因对话’，深刻塑造着生命在真实环境中的演化路径。