科大研究团队揭示新病毒特征 或有助对抗全球暖化和研制抗病毒药物

3-10-2019

全球暖化以及温室气体排放让海洋中的含氧量在过去数十年间持续下降1 ,污染并破坏我们的生态系统。为了遏止这个趋势,香港科技大学(科大)的研究团队发现一种机制,有望提升一种环保水生细菌清除二氧化碳的能力,为海洋生产更多氧气。

俨如陆地上的树木,蓝绿藻(又名蓝细菌)于海洋进行光合作用,为海洋生物提供氧氧,地球逾20%的二氧化碳都是经由它们所吸取。可是,全球每天有近半的蓝绿藻,因被捕食或受病毒感染而死亡,当中单是一种名为噬藻体的病毒,每日便杀死达全球总量五分之一的蓝绿藻。

科大海洋科学系副教授曾庆璐领导的研究团队历时五年,最近终于揭示噬藻体杀死这环保细菌,亦即其宿主(host)的规律,所倚赖的是宿主进行光合作用时所产生的能量。团队利用实验室培植的噬藻体进行研究,发现牠们于黑暗环境中,并不能完全发挥感染宿主的功能,但蓝绿藻却偏偏在晚上被牠们杀死。原来在日照时份,蓝绿藻透过光合作用所生产的能量,会成为噬藻体用作感染其宿主的燃料-令噬藻体在日间完成所有足以破坏蓝绿藻细胞结构的感染过程,使其终在晚上分崩离析。很多生物,包括日出而作、日入而息的人类,都具有昼夜节律,但今次研究首次发现,原来病毒亦具有昼夜节律。 

曾教授表示:「透过了解日夜循环如何控制噬菌藻的感染过程,不但能帮助降低蓝绿藻被感染的风险,由此增加其吸收二氧化碳的能力,减轻全球暖化;亦有助日后研究对抗病毒的药物。很多人类疾病都是由病毒引致,现在我们知道病毒感染会受生理节律和昼夜循环影响,这可能为研发相关药物对抗人类病毒提供新见解。」

是次研究成果已于科学期刊《美国国家科学院院刊》中发表。

1根据一份于2017年刊登在《自然》的科学研究文章,海洋在过去50年已减少逾2%氧气,此步伐将在接下来的80年加快至最多7%,对渔业和沿海经济造成潜在損害。

 

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香港科技大学(www.ust.hk)是国际知名的研究型大学,其科学、工程、商业管理及人文社会科学领域,均臻达世界一流水平。科大校园国际化,提供全人教育及跨学科研究,培育具国际视野、创业精神及创新思维的优秀人才。科大的研究于香港的大学教育资助委员会「2014研究评审工作」获得最多「世界领先」评级,亦于最新的《泰晤士高等教育全球年轻大学排名榜2019》中排行第一,而科大的毕业生在2018年度的全球大学就业能力调查排名第16位,位列大中华院校之首。

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曾庆璐教授(前右)的研究团队,包括论文的第一作者刘日月(前左)。
曾庆璐教授(前右)的研究团队,包括论文的第一作者刘日月(前左)。
左瓶显示有蓝绿藻的海水,右瓶中的蓝绿藻经已死亡。
左瓶显示有蓝绿藻的海水,右瓶中的蓝绿藻经已死亡。
海洋中受感染的蓝绿藻绘图。
海洋中受感染的蓝绿藻绘图。