吸血鬼病毒捕食其他病毒进行自我复制可能是新抗病毒疗法的关键

您有没有想过，导致您重感冒的病毒是否会自行感染病毒?是的，病毒确实会让人生病，这可能会让你感到安慰。更好的是，正如业力正义所说，罪魁祸首竟然是其他病毒。

病毒会因正常功能受损而生病。当病毒进入细胞时，它可以休眠或立即开始复制。在复制时，病毒本质上是控制细胞的分子工厂来制造大量的自身副本，然后突破细胞释放新的副本。

有时，病毒进入细胞后却发现它的新临时住所已经是另一种休眠病毒的家园。惊喜，惊喜。接下来是一场争夺牢房控制权的战斗，任何一方都可以获胜。

但有时病毒会进入细胞，以发现特别令人讨厌的冲击：病毒租户专门等待捕食传入的病毒。

我是一名生物信息学家，我的实验室研究病毒的进化。我们经常遇到“病毒的病毒”，但我们最近发现了一些新的东西：一种病毒可以抓住另一种病毒的脖子。

卫星的世界

几十年来，生物学家已经知道存在捕食其他病毒的病毒(称为病毒“卫星”)。1973年，研究人员研究噬菌体P2(一种感染肠道细菌大肠杆菌的病毒)，发现这种感染有时会导致细胞中出现两种不同类型的病毒：噬菌体P2和噬菌体P4。

噬菌体是感染细菌的病毒。

噬菌体P4是一种温带病毒，这意味着它可以整合到宿主细胞的染色体中并处于休眠状态。当P2感染已经含有P4的细胞时，潜伏的P4会迅速醒来，并使用P2的遗传指令制造数百个自己的小病毒颗粒。毫无戒心的P2很幸运能够复制几次(如果有的话)。在这种情况下，生物学家将P2称为“辅助”病毒，因为卫星P4需要P2的遗传物质来复制和传播。

随后的研究表明，大多数细菌物种都有一套多样化的卫星辅助系统，例如P4-P2。但病毒卫星并不局限于细菌。2003年，已知最大的病毒拟菌病毒被发现后不久，科学家们也发现了它的卫星，并将其命名为人造卫星。潜伏在植物细胞中等待其他病毒的植物病毒卫星也很普遍，可以对作物产生重要影响。

病毒式军备竞赛

尽管研究人员在生命的几乎每个领域都发现了卫星辅助病毒系统，但它们对生物学的重要性仍然未被充分认识。最明显的是，病毒卫星对其“辅助”病毒有直接影响，通常会致残它们，但有时也会使它们成为更有效的杀手。然而，这可能是他们对生物学的贡献中最小的一个。

卫星及其助手也正在进行无休止的进化军备竞赛。卫星进化出利用助手的新方法，而助手则进化出阻止它们的对策。因为双方都是病毒，所以这场自相残杀的结果必然包括人们感兴趣的东西：抗病毒药物。

最近的研究表明，许多被认为是在细菌中进化的抗病毒系统，例如用于基因编辑的CRISPR-Cas9分子剪刀，可能起源于噬菌体及其卫星。有点讽刺的是，由于辅助病毒及其卫星的高周转率和突变率，最终成为抗病毒武器的进化热点。为了智取对方，卫星病毒和辅助病毒已经提出了一系列无与伦比的抗病毒系统供研究人员利用。

病毒卫星有可能改变研究人员理解抗病毒策略的方式，但仍有很多东西需要了解。在我们最近的工作中，我和我的合作者描述了一种卫星噬菌体，它与以前已知的卫星完全不同，它已经进化出了一种独特的、怪异的生活方式。

马里兰大学巴尔的摩县的本科生噬菌体猎人从土壤细菌链霉菌中分离出了一种名为MiniFlayer的卫星噬菌体。人们发现MiniFlayer与感染链霉菌的一种称为噬菌体MindFlayer的辅助病毒密切相关。但进一步的研究表明，MiniFlayer并不是普通的卫星。

MiniFlayer是已知第一个失去休眠能力的卫星噬菌体。无法等待助手进入细胞对卫星噬菌体来说是一个重要的挑战。如果您需要另一种病毒进行复制，您如何保证它在您复制的同时进入细胞?

MiniFlayer以进化的沉着和恐怖电影的创造力应对了这一挑战。MiniFlayer没有等待，而是主动发起进攻。这种卫星噬菌体借用了《德古拉》和《异形》，进化出了一种短的附肢，可以像吸血鬼一样抓住助手的脖子。粗心的帮手和它的乘客一起寻找新的主人，病毒剧将再次上演。我们还不知道MiniFlayer是如何制服它的帮手的，也不知道MindFlayer是否已经进化出了对策。

如果说最近的大流行教会了我们什么的话，那就是我们的抗病毒药物供应相当有限。对病毒及其卫星复杂、相互交织、有时具有掠夺性质的研究，例如MiniFlayer附着在其助手脖子上的能力，有可能为抗病毒治疗开辟新途径。