科學家已經(jīng)證明，病毒基因組的不同片段可以儲存于不同細胞中，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，顛覆了病毒學中的一個基本模型，即病毒基因組進入并在一個細胞內(nèi)復制，然后再進入另一個細胞內(nèi)復制。

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，人們一直認為所有的基因組片段必須以整體在細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，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胞。這些基因組片段甚至是負責復制、包裝（將病毒DNA包裹在保護層內(nèi)的過程）和細胞間傳播的重要功能部分。

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

為了進一步排除所有基因組片段在單一細胞內(nèi)作為一個整體被復制的可能性，他們用紅色和綠色熒光標記了負責復制和包裝的片段，并測量了它們在不同細胞中的數(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立的。

為了解釋這些現(xiàn)象，他們假設，即使病毒的基因組不全，它們也能在一個細胞內(nèi)正常工作。為了驗證這一點，他們將重點放在負責復制（R）的基因組片段上，并在另一個擁有其他片段（S）的細胞中尋找R基因的編碼產(chǎn)物M-Rep。雖然R片段僅在少部分細胞（40%）中存在，但其產(chǎn)物M-Rep卻在85%的細胞中被發(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錄物雖然在R片段存在的細胞中產(chǎn)生，但隨后被轉移給了宿主的其他細胞。

“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胞內(nèi)結合成一個整體而起作用，一個基因組片段在某個細胞中的積累可能*獨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‘多細胞’生活方式可能被許多病毒系統(tǒng)利用，這是病毒學領域的一個全新的研究方向。”