加利福尼亚大学伯克利分校的教授吉尔·班菲尔德(Jill Banfield)和来自美国，丹麦，日本，加拿大，中国，南非，法国，英国和澳大利亚的同事通过搜集从近30种不同地球环境中产生的大型DNA数据库发现了巨大的噬菌体从早产儿和孕妇的胆量到藏族温泉，南非生物反应器，病房，海洋，湖泊和地下深处，一应俱全。

“我们正在探索地球的微生物群系，有时会出现意想不到的事情。这些细菌病毒是生物学，复制实体的一部分，对此我们知之甚少。”班菲尔德教授说。

这些巨大的噬菌体一方面弥合了无生命的噬菌体与细菌和古细菌之间的鸿沟。似乎肯定存在成功的生存策略，这些策略是我们认为的传统病毒和传统生物之间的混合体。”

研究人员确定了351个噬菌体，其基因组的长度超过200,000个碱基，是平均噬菌体基因组长度50,000碱基的四倍。

这些是迄今为止发现的最大的噬菌体-其基因组长735,000个碱基对，比平均噬菌体大近15倍。这个最大的已知噬菌体基因组比许多细菌的基因组大得多。

尽管这些巨大噬菌体中的大多数基因编码未知蛋白质，但科学家们能够鉴定出编码对该机制至关重要的蛋白质(称为核糖体)的基因，该蛋白质将信使RNA转化为蛋白质。此类基因通常不在病毒中发现，仅在细菌或古细菌中才发现。

该研究的作者发现了许多用于转移RNA(tRNA)的基因，这些基因将氨基酸携带到核糖体中并被整合到新的蛋白质中。加载和调节tRNA的蛋白质的基因;开启翻译甚至是核糖体自身片段的蛋白质的基因。

“通常，将生命与非生命区分开来的是拥有核糖体和进行翻译的能力;这是区分病毒和细菌，非生命和生命的主要定义特征之一。”加州大学伯克利分校创新基因组学研究所研究员Rohan Sachdeva博士说。

“一些大型噬菌体具有很多这种翻译机制，因此它们使这条线有些模糊。”

巨型噬菌体可能使用这些基因来重定向核糖体，从而以细菌蛋白质为代价，复制更多自身蛋白质。一些巨大的噬菌体还具有其他的遗传密码，即编码特定氨基酸的核酸三联体，可能会混淆解码RNA的细菌核糖体。

一种新发现的巨噬细胞能够制造类似于Cas9蛋白的蛋白，而Cas9蛋白是革命性的基因编辑工具CRISPR-Cas9的一部分。

该团队将这种蛋白质称为CasØ，因为传统上希腊字母Ø(phi)代表噬菌体。

“令人着迷的是，这些噬菌体如何重新利用了我们认为是细菌或古细菌的系统，以使其自身受益于它们的竞争，从而加剧了这些病毒之间的战争，”加利福尼亚大学的研究生Basem Al-Shayeb说。 ，伯克利。

Sachdeva博士说：“在这些巨大的噬菌体中，寻找基因组工程新工具的潜力很大。”