单链DNA基因组结构揭示了真核病毒的祖先事件

海藻病毒（Marine algae viruses）是控制海洋生态系统中微生物群落的重要组成部分，在病毒进化的早期起着基础性作用。在这里，我们关注的是一个主要的海藻病毒群，单链DNA（ssDNA）病毒Bacilladnaviridae。我们提出了海藻病毒Chaetoceros tenuissimus的衣壳结构，以2.4-Å分辨率测定DNA病毒II型（CTENDNAVII）。一种基于结构的系统发育分析支持了以前的理论，即海藻病毒通过水平基因转移从ssRNA病毒获得了衣壳蛋白。衣壳蛋白含有广泛的病毒果冻卷边，但有额外的独特特征；第三个β片和一个长的C末端尾巴。此外，CtenDNAV II基因组的低分辨率重建显示了一种部分卷绕的结构，这种结构以前只描述了dsRNA和dsDNA病毒。总之，这些结果证明了基因重组对ssDNA病毒的出现和进化的重要性，并对决定基因组组织的潜在机制提供了重要的见解。单链DNA病毒（Single stranded DNA，ssDNA）是一类分布极广的病毒，能感染来自生命的三个领域的不同宿主，因而具有重要的经济、医学和生态意义。尤其是在海洋沉积物中，海藻病毒非常丰富，对某些藻类物种的动态出现和消失有很大影响。尽管ssDNA病毒的重要性和近几年来低温电子显微镜技术的进步，关于ssDNA病毒基因组的结构信息仍然有限。本文介绍了两项重要的研究成果：（1）获得了海藻病毒衣壳的第一个原子结构，揭示了衣壳蛋白基因可能是从ssRNA病毒早期进化过程中获得的；以及（ii）ssDNA基因组的结构组织，它保留了以前只在双链病毒中观察到的线轴排列。