750 나노미터!
拟菌病毒是一种感染变形虫(一种单细胞生物)的巨型病毒。算上包裹在外层的毛发状纤维,一个拟菌病毒颗粒宽约 750 纳米(0.75 微米)。纳米是十亿分之一米,微米则是一千纳米。拟菌病毒大到可以用普通光学显微镜看到,而大多数病毒都做不到这一点。
拟菌病毒颗粒主要由两层构成。内层是衣壳,呈二十面体,形似一颗略微不规则的 20 面骰子,宽约 500 纳米。衣壳外覆盖着一层致密的纤维,每根约长 125 纳米,正是这些纤维使整个颗粒的宽度达到约 750 纳米。
这些尺寸数据来自冷冻电镜技术:将颗粒快速冷冻后,再用电子显微镜拍摄。拟菌病毒的近亲病毒也是同样的结构,即一层纤维包裹着一个宽约 0.5 微米的衣壳。一项 2014 年的研究指出,这一类病毒的颗粒最大可达约 0.7 微米宽。
衣壳内部,病毒的 DNA 紧密压缩在一个外裹膜层的核心中。它的基因组约有 120 万个碱基对长,碱基对是 DNA 链上的一级“梯级”。这一基因组所含的基因,大多与小型细菌中的基因相同。衣壳的一角还带有一个海星状的封口结构,可能控制着 DNA 释放进入宿主的方式。
拟菌病毒于 1992 年首次在英格兰布拉德福德一座医院的冷却塔中被采集到,当时人们怀疑它引发了当地的一次肺炎暴发。它感染的是一种名为 Acanthamoeba polyphaga 的变形虫。由于它的大小,以及它的外层能像细菌一样被一种细菌鉴定染色剂染色,人们一度把它当成细菌,将其命名为 Bradfordcoccus。
2003 年,法国艾克斯-马赛大学的迪迪埃·拉乌尔和同事们确认它是一种病毒。拉乌尔最初表示,“Mimivirus”这个名字的意思是“模拟微生物”。后来,他又将这个名字与“米米变形虫”联系起来,那是他父亲编来解释进化论的故事中的一个角色。
发现后的多年间,拟菌病毒一直是已知最大的病毒,2009 年的一项研究仍这样描述它。它的发现表明,有些病毒确实大到可以在光学显微镜下看到。此后,科学家在变形虫体内又发现了更大的病毒。2013 年,研究人员报告了潘多拉病毒,其颗粒呈罐状,约长 1 微米。
2014 年,科学家描述了 Pithovirus sibericum,其颗粒约长 1.5 微米,是拟菌病毒宽度的 2 倍。它是从一份超过 3 万年历史的西伯利亚永久冻土样本中复活的。它的基因组约含 60 万个碱基对,只有拟菌病毒基因组长度的一半。