产甲烷菌是一类多样化的古菌，在能量代谢过程中产生甲烷，广泛存在于缺氧生境中，并易受病毒感染。头尾型病毒 {Psi}M2 是少数能够感染产甲烷菌宿主的分离病毒之一，先前被描述为裂解性病毒，可裂解其宿主马尔堡甲烷杆菌（Methanothermobacter marburgensis）。本研究表明，{Psi}M2 并非始终遵循经典的裂解生命周期，也可进入一种类似慢性感染的替代状态。生长实验显示，在针对产甲烷菌宿主优化的最小培养基（MS 培养基）中，受感染的培养物不会发生完全裂解，而是持续释放具有感染性的病毒粒子。相比之下，在次优的复杂培养基（SAB 培养基）中，{Psi}M2 感染的培养物在指数生长期释放病毒粒子，并最终于感染后 14 小时发生裂解。尽管 {Psi}M2 基因组编码一种推定的整合酶（这是溶原化的必要条件），但对 {Psi}M2 感染的 M. marburgensis 培养物进行全基因组测序发现，病毒 DNA 并未整合到宿主基因组中，而是以染色体外形式存在；这可能是由整合酶基因中的突变所致。这些发现表明，在宿主生长条件不理想时，{Psi}M2 会进入一种不同于溶原状态的非裂解生命周期。测序还鉴定出一个异质性病毒群体，其中包含此前未描述的变体。在预测编码衣壳蛋白和主要刺突蛋白的开放阅读框（ORF）中，观察到大量非同义突变及导致移码的插入，提示这些病毒变体在宿主识别能力和感染性方面可能存在差异。总体而言，本研究揭示了比此前报道更为复杂的病毒行为及更高的遗传变异性。
病毒 ΨM2 在感染马尔堡甲烷热杆菌（Methanothermobacter marburgensis）期间进入一种非裂解性生命周期，作为溶原化的替代方式 | bioRxiv
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病毒 ΨM2 在感染马尔堡甲烷热杆菌期间进入一种非裂解性生命周期，作为溶原化的替代方式
Sylvia M. Schlaich，Josephine Herbert，Donat Crippa，Beyza R. Kercin，Marie C. Schoelmerich，Bastian Molitor
DOI：
https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757236
Sylvia M. Schlaich
1
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Josephine Herbert
2
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Donat Crippa
2
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Beyza R. Kercin
1
蒂宾根大学；
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Marie C. Schoelmerich
2
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产甲烷菌是一类多样化的古菌，能在能量代谢过程中产生甲烷；它们广泛存在于缺氧环境中，因此会受到病毒感染。头尾型病毒 ΨM2
ΨM2是少数能够感染产甲烷菌宿主的病毒分离株之一，曾被描述为一种裂解性病毒，能够裂解其宿主Methanothermobacter marburgensis。在此，我们提出证据表明，ΨM2并不专性遵循经典的裂解性生命周期，还可以进入一种替代性的、类似慢性感染的状态。生长实验显示，在针对产甲烷菌宿主优化的最小培养基（MS培养基）中，受感染的培养物并未发生完全裂解，而是持续释放具有感染性的病毒粒子。相比之下，在次优的复杂培养基（SAB培养基）中，ΨM2感染的培养物在指数生长期释放病毒粒子，并最终在感染后14小时发生裂解。尽管ΨM2的基因组编码一种推定的整合酶，而整合酶是发生溶原化的先决条件，但对ΨM2感染的M. marburgensis培养物进行全基因组测序发现，病毒DNA仍以染色体外形式存在，而未整合入宿主基因组，这可能是由于整合酶基因发生突变所致。这些发现表明，在宿主生长条件不理想的情况下，ΨM2会进入一种不同于溶原化的非裂解性生命周期。进一步的测序鉴定出一个具有异质性的病毒群体，其中包括此前未描述的变异体。在预测编码衣壳蛋白和主要刺突蛋白的开放阅读框（ORF）中观察到高密度的非同义突变和可诱导移码的插入，提示这些病毒变异体在宿主识别能力和感染性方面可能存在差异。总体而言，我们的结果表明，ΨM2的病毒行为比此前描述的更为复杂，其遗传变异性也更高。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
基金资助信息声明
德国研究基金会，CMFI卓越集群，EXC 2124
瑞士国家科学基金会
起始基金项目 226487
版权
本预印本的版权归作者/资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本作品依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议公开。
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发布于 2026 年 10 月 8 日
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病毒 ΨM2 在感染马尔堡产甲烷杆菌（Methanothermobacter marburgensis）期间进入一种非裂解型生命周期，其模式不同于溶原状态
Sylvia M. Schlaich，
Josephine Herbert，
Donat Crippa，
Beyza R. Kercin，
Marie C. Schoelmerich，
Bastian Molitor
bioRxiv
2026.10.07.757236；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757236
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病毒 ΨM2 在感染马尔堡产甲烷杆菌（Methanothermobacter marburgensis）期间进入一种非裂解型生命周期，其模式不同于溶原状态
Sylvia M. Schlaich，
Josephine Herbert，
Donat Crippa，
Beyza R. Kercin，
Marie C. Schoelmerich，
Bastian Molitor
bioRxiv
2026.10.07.757236；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.07.757236
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关键词：产甲烷古菌病毒 · 非裂解性感染 · 病毒生命周期 · 病毒遗传变异 · 宿主生长条件
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.07.757236v1?rss=1