[顧銓] 一窺巨大病毒的基因體演化
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中央研究院植物暨微生物學研究所助研究員顧銓研究團隊，以資料分析與比較研究法探討真核生物巨病毒的基因體演化， 透過病毒間共有同源基因群的大尺度分析，發現巨病毒基因體的變異模式迥異於過去由數個核心基因推導出的演化樹模型，且與真核生物宿主的多樣性與類別有明顯關聯。這些發現讓生物學家更了解巨病毒基因體巨大化過程中宿主扮演的角色，並有助進一步探索巨病毒起源及其與真核生物共演化關係。本研究成果已刊登於國際重要病毒學期刊《病毒演化》(Virus Evolution)。
病毒是在宿主細胞才能複製的寄生性顆粒。絕大多數的已知病毒 (例如SARS-CoV-2) 帶有數個至數十個基因，然而最近國際病毒分類委員會新成立的核胞病毒門 (Nucleocytoviricota)，其雙股DNA基因體有上百個到超過兩千個基因，比許多細菌的基因庫都還要大。這群所謂的巨病毒 (giant viruses)，其宿主遍佈各大真核生物類群，包括許多動物、藻類、變形蟲、鞭毛蟲。為何巨病毒的基因體能變得如此巨大，仍是目前演化生物學界的一大謎團。
過去對巨病毒演化的認識主要是根據幾個核心基因來推導病毒之間的演化關係樹 ，並藉此定義巨病毒的綱、目、科等分類群。藉由將分析範圍擴展至全基因體，量化巨病毒之間的同源基因共有率，研究團隊發現演化樹上較近的類群並不一定共有更多的同源基因，此現象在巨病毒科以上的層級尤其顯著。例如同屬痘病毒綱的非洲豬瘟病毒科與痘病毒科，彼此之間共有的基因數反而不及各自與其它科之間所共有的。研究進一步發現各科的真核宿主多樣性與其基因庫變異性有關，且屬於不同病毒科但感染同類別宿主（藻類、脊椎動物或昆蟲）的病毒之間有顯著更多的共有基因，例如通道蛋白和動物免疫相關基因等。這些結果顯示由宿主、其生存環境和共生微生物所構成的演化壓力或水平基因來源，一定程度上決定了巨病毒的基因庫，是巨病毒起源與基因體巨大化過程中的關鍵因素，也同樣影響巨病毒基因功能及與宿主的交互作用。隨著各類環境中越來越多巨病毒被發現且受重視，本研究為巨病毒基因體與演化提供了更全面的觀點。
本論文第一作者為中研院與台大合作的基因體與系統生物學學位學程研究生孫祖望，於大學時期獲得科技部大專學生研究計畫補助而於顧銓研究室開始此一研究。研究經費除了科技部專題計畫，並獲得中央研究院前瞻計畫支持。
該論文已刊載於期刊《病毒演化》(Virus Evolution)，文章標題為〈Unraveling Gene Content Variation Across Eukaryotic Giant Viruses Based on Network Analyses and Host Associations〉。