科學(xué)家已經(jīng)證明，病毒基因組的不同片段可以儲存于不同細(xì)胞中，然后組合在一起引發(fā)感染。這一現(xiàn)象發(fā)表在開放獲取的eLife雜志，顛覆了病毒學(xué)中的一個基本模型，即病毒基因組進(jìn)入并在一個細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，然后再進(jìn)入另一個細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。

多部分病毒（multipartite viruses）是一個有趣的病毒系統(tǒng)，它們的基因組被分成幾個片段，每個片段都被包裹在一個不同的病毒顆粒中。*以來，人們一直認(rèn)為所有的基因組片段必須以整體在細(xì)胞間傳播才能引起感染，但新研究表明情況并非如此。

“據(jù)估計(jì)，多部分病毒在傳播過程中丟失重要基因組片段的幾率非常高，因此它成功引發(fā)感染的能力一直是個謎，”文章第1作者、法國國家農(nóng)業(yè)研究所博后學(xué)者Anne Sicard說。“于是我們測試了一個大膽的可能性：這種病毒的基因組片段不全在一個細(xì)胞內(nèi)時，它能成功感染宿主嗎？”

他們選取的調(diào)查對象是具有八個不同基因組片段的蠶豆壞死矮化病毒（faba bean necrotic stunt virus），并用熒光探針檢測蠶豆植株個體細(xì)胞中不同病毒片段。有趣的是，研究小組發(fā)現(xiàn)不同片段常常存在于不同細(xì)胞。這些基因組片段甚至是負(fù)責(zé)復(fù)制、包裝（將病毒DNA包裹在保護(hù)層內(nèi)的過程）和細(xì)胞間傳播的重要功能部分。

結(jié)果表明，病毒可以拆分自己的基因組，出現(xiàn)在不同細(xì)胞內(nèi)并發(fā)揮作用，但科學(xué)家們?nèi)孕枰嘧C據(jù)。

為了進(jìn)一步排除所有基因組片段在單一細(xì)胞內(nèi)作為一個整體被復(fù)制的可能性，他們用紅色和綠色熒光標(biāo)記了負(fù)責(zé)復(fù)制和包裝的片段，并測量了它們在不同細(xì)胞中的數(shù)量，以觀察一個片段的積累是否依賴于另一個片段。研究人員發(fā)現(xiàn)，在感染的早期和后期，兩個不同片段的數(shù)量沒有聯(lián)系，這表明片段的積累時獨(dú)立的。

為了解釋這些現(xiàn)象，他們假設(shè)，即使病毒的基因組不全，它們也能在一個細(xì)胞內(nèi)正常工作。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，他們將重點(diǎn)放在負(fù)責(zé)復(fù)制（R）的基因組片段上，并在另一個擁有其他片段（S）的細(xì)胞中尋找R基因的編碼產(chǎn)物M-Rep。雖然R片段僅在少部分細(xì)胞（40%）中存在，但其產(chǎn)物M-Rep卻在85%的細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)了！

這說明，M-Rep分子本身，或者制造它的基因組片段的轉(zhuǎn)錄物雖然在R片段存在的細(xì)胞中產(chǎn)生，但隨后被轉(zhuǎn)移給了宿主的其他細(xì)胞。

“總的來說，我們已經(jīng)證明，病毒基因組的不同片段不一定在單個宿主細(xì)胞內(nèi)結(jié)合成一個整體而起作用，一個基因組片段在某個細(xì)胞中的積累可能*獨(dú)立于其他基因組片段的積累，”文章通訊作者Stéphane Blanc說。“可以想象，這種‘多細(xì)胞’生活方式可能被許多病毒系統(tǒng)利用，這是病毒學(xué)領(lǐng)域的一個全新的研究方向。”