数十亿年前出现的微生物可能造就了我们今天的免疫系统。

德克萨斯大学（UT）的一项新研究表明，如果不是我们的单细胞祖先赋予我们的天赋，像我们这样的复杂生物可能不会有这么好的装备来对抗病毒。

早在多细胞生命进化之前，我们的星球上就有一群广泛存在的祖先微生物。

这些古老微生物的后代直到2015年才在格陵兰岛和挪威之间的海洋深处通过DNA的痕迹被发现。五年后，这种潜伏的生命形式 —— 一种被称为“阿斯加德（Asgard）”的古细菌的超级门 —— 首次在实验室中成功培育出来。

乍一看，在显微镜下，它们看起来很像细菌。但是古细菌细胞在进化上更接近真核生物，比如植物和动物，而不是它们更简单的微生物表亲。

根据它们的基因组，一些科学家认为，阿斯加德古菌和我们的真核生物祖先在大约20亿年前分道扬镳，为地球上所有复杂的生命铺平了道路，包括动物、植物、真菌、原生生物和大多数藻类。

无论共同的祖先是什么样子，在某种程度上，它们必须在其基本结构中加入一个细胞核。一些科学家怀疑阿斯加德的祖先从一种病毒中进化出了一种病毒，这种病毒建立了一个被称为病毒工厂的保护隔间。与此同时，线粒体可能来自于吞食细菌祖先。

今天，我们对活的古细菌如何保护自己免受细菌或病毒的威胁知之甚少，所以很难详细探索这些假设。

德克萨斯大学的研究人员现在使用人工智能程序梳理了一组新扩展的阿斯加德基因组，以识别古代的免疫防御。

研究小组发现，与细菌相比，阿斯加德古菌进化出了一系列广泛的防御系统，其中一些也是真核生物天生的。

在被分析的阿斯加德古菌基因组中的所有防御系统中，大约2%与一种名为“蝰蛇毒素（viperin）”的免疫蛋白有关，这种免疫蛋白通过看似“沉默”的病毒繁殖来对抗各种病毒感染。

今天，蝰蛇毒素在地球上所有复杂生命的免疫系统中发挥着重要作用，这表明它存在于古细菌和真核生物的最后共同祖先中。

根据新的发现，真核蝰蛇和阿斯加德蝰蛇是“姐妹蛋白，有着共同的祖先”。

“它说真核生物不仅获得了我们之前在阿斯加德看到的所有这些丰富的结构蛋白质，”来自UT的综合生物学家布雷特·贝克解释说，“现在它说真核生物中的一些防御系统甚至来自阿斯加德。”

除了蝰蛇蛋白，分析的阿斯加德古菌防御基因中近8%与Argonautus有关。这些是免疫蛋白，可以切割DNA以阻止病毒的传播。

在我们星球上的所有生命领域，从古菌和细菌到真核生物，Argonautus都是“可编程的免疫系统”。

为了测试这些蛋白质在活细胞中的表现，研究人员从阿斯加德古菌基因组中提取了蝰蛇的遗传指令，并将它们克隆到大肠杆菌中。当引入病毒时，细菌细胞显示出一些保护的迹象。

“病毒感染是自生命开始以来我们面临的进化压力之一，始终保持某种防御至关重要，”彼得·利奥（Pedro Leão）解释说，他在德克萨斯大学贝克实验室进行了这项研究。

“当细菌和古细菌发现有效的工具时，它们被传承下来，仍然是我们第一道防线的一部分。”

多亏了微生物。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

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