研究人员提出了一种新的进化模型，用于解释一个名为Bamfordvirae的病毒王国的起源，该模型表明，在这个王国的两个群体及其宿主之间进行了长达10亿年的进化军备竞赛。
他们的研究今天以预印本的形式发表在《eLife》杂志上，提供了编辑们所说的令人信服的分析，促进了我们对病毒的深层进化史、病毒与第一批真核生物(含有细胞核的细胞的生物体)之间的相互作用以及病毒谱系的多样化的理解。
Bamfordvirae王国的病毒构成了感染生物体的最多样化的群体之一。它们包括核胞质大DNA病毒(NCLDVs)；病毒噬菌体(其他病毒的病毒寄生虫)，腺病毒(引起感冒和流感样症状的常见病毒)，以及Mavericks和polinton样病毒(两者都是病毒样的移动基因元件，在宿主的基因组中定居)。
关于这些病毒的起源有两种主要假设：“核逃逸”假说和“病毒噬菌体优先”假说。核逃逸假说认为，一种类似maverick的祖先起源于宿主(内源性)，从宿主细胞核中逃逸并产生腺病毒和ncldv。相反，病毒噬菌体优先假说认为NCLDVs与早期病毒噬菌体共同进化。然后，小牛从病毒噬菌体进化为内源性病毒，腺病毒在稍后阶段从宿主细胞核中逃逸。
“尽管提出了这些设想，Bamfordvirae王国中病毒的多样化仍然是病毒进化中的一个主要悬而未决的问题。为了更好地了解它们的历史，我们想测试核逃逸模型和病毒噬菌体优先模型所做的预测，并考虑关于不同谱系起源的替代方案，”英国牛津大学博士后研究助理GabrielNioBarreat说。Barreat与牛津大学生物系进化与基因组学教授ArisKatzourakis共同撰写了这项研究。
Barreat和Katzourakis使用了两种假设检验方法(最大似然和贝叶斯框架)来比较核逃逸与其他进化情景的合理性。他们集中研究了这一谱系中参与病毒衣壳形成的病毒共有的四种关键蛋白：主要和次要衣壳蛋白、dna包装三磷酸腺苷酶和蛋白酶。他们采用了另外两种方法，利用遗传数据来估计根植的系统发育，从而推断出不同谱系的进化轨迹。然后，他们评估了腺病毒和ncldv是否像核逃逸情景所预测的那样，来自一个共同的祖先。
他们的分析揭示了强有力的证据，证明腺病毒和ncldv之间存在姐妹关系，正如核逃逸假说所表明的那样。相反，研究结果表明腺病毒起源于与Mavericks的共同祖先，排除了NCLDVs。研究人员发现，小牛病毒和腺病毒最近的共同祖先并不是病毒噬菌体，这与病毒噬菌体优先的假设不一致。然而，他们的工作并没有完全排除病毒噬菌体优先假说，使其成为当前系统发育分析最支持的假说。
此外，他们的工作为Bamfordvirae祖先根在病毒噬菌体和其他病毒谱系之间的定位提供了支持。这一定位为研究小组找到了这些病毒进化起源的新模型。
该研究的合著者ArisKatzourakis说：“该模型提出，Bamfordvirae的祖先并非起源于对真核细胞细胞核的入侵，它是一种基因组较小的非噬菌体DNA病毒。”“噬菌体的生活方式将在较晚阶段进化，因为它们成为祖先ncldv的专门寄生虫。”Katzourakis补充说，事件的相对时间表明，Bamfordvirae王国最近的共同祖先存在于10亿多年前，延伸到真核生物的初始阶段。然而，对于这些事件的精确年代，目前还没有一个绝对的时间尺度。
该研究的另一个局限性是，所分析的蛋白质数据中的系统发育信号可能被该谱系的深度分歧和极端多样性所掩盖。然而，作者能够很好地区分不同的情况，并且关注病毒衣壳的起源和发展提供了一种解释现有数据的简单方法。
Barreat说：“这项工作有助于我们了解病毒如何进化出不同的进化策略，例如成为其他病毒的寄生虫，如病毒噬菌体，或像NCLDVs这样的病毒巨头。”“除了在地球生态系统中发挥重要作用外，越来越清楚的是，病毒可能对生命史上的重大进化转变做出了贡献。因此，了解病毒的深层进化历史为这些古老的相互作用和所涉及的参与者提供了更多的背景。”
Katzourakis总结道：“解开病毒和宿主之间的相互作用，为深入了解这两种生物实体的起源提供了一扇窗口。”
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