單鏈DNA基因組結構揭示了真核病毒的祖先事件

海藻病毒（Marine algae viruses）是控制海洋生態系統中微生物群落的重要組成部分，在病毒進化的早期起著基礎性作用。在這里，我們關注的是一個主要的海藻病毒群，單鏈DNA（ssDNA）病毒Bacilladnaviridae。我們提出了海藻病毒Chaetoceros tenuissimus的衣殼結構，以2.4-?分辨率測定DNA病毒II型（CTENDNAVII）。一種基于結構的系統發育分析支持了以前的理論，即海藻病毒通過水平基因轉移從ssRNA病毒獲得了衣殼蛋白。衣殼蛋白含有廣泛的病毒果凍卷邊，但有額外的獨特特征；第三個β片和一個長的C末端尾巴。此外，CtenDNAV II基因組的低分辨率重建顯示了一種部分卷繞的結構，這種結構以前只描述了dsRNA和dsDNA病毒。總之，這些結果證明了基因重組對ssDNA病毒的出現和進化的重要性，并對決定基因組組織的潛在機制提供了重要的見解。單鏈DNA病毒（Single stranded DNA，ssDNA）是一類分布極廣的病毒，能感染來自生命的三個領域的不同宿主，因而具有重要的經濟、醫學和生態意義。尤其是在海洋沉積物中，海藻病毒非常豐富，對某些藻類物種的動態出現和消失有很大影響。盡管ssDNA病毒的重要性和近幾年來低溫電子顯微鏡技術的進步，關于ssDNA病毒基因組的結構信息仍然有限。本文介紹了兩項重要的研究成果：（1）獲得了海藻病毒衣殼的第一個原子結構，揭示了衣殼蛋白基因可能是從ssRNA病毒早期進化過程中獲得的；以及（ii）ssDNA基因組的結構組織，它保留了以前只在雙鏈病毒中觀察到的線軸排列。