该研究的通讯作者、马里兰大学巴尔的摩县分校生物科学教授Ivan Erill解释说，一些病毒，如卫星病毒，依赖于其他病毒，即辅助病毒来完成它们的生命周期。卫星病毒需要辅助病毒来构建它们的衣壳或保护壳，以及帮助它们复制遗传物质。然而，这些病毒之间的关系要求卫星病毒和辅助病毒在一段时间内相互靠近，但之前没有证据显示卫星病毒真正附着在辅助病毒上。

 

  在这项新的研究中，科学家们首次观察到一种称为卫星噬菌体的病毒持续附着在辅助噬菌体的颈部，即病毒衣壳与尾部的连接处。通过电子显微镜拍摄的图像显示，80%的辅助噬菌体在颈部有卫星噬菌体结合，而一些没有卫星噬菌体结合的辅助噬菌体在颈部有残余的卫星噬菌体卷须。

 

  此外，研究人员还分析了卫星病毒、辅助病毒和宿主的基因组，发现了这种前所未见的病毒关系的更多线索。大多数卫星病毒都含有一个进入宿主后整合到宿主细 胞的遗传物质中的基因。这样，只要有辅助病毒进入宿主细胞，卫星病毒就能进行增殖。宿主细胞分裂时，也会将卫星病毒的DNA与自身的DNA一并复制。

 

来自华盛顿大学的一个噬菌体样本也含有一种辅助噬菌体和一种卫星噬菌体。这种来自华盛顿大学的噬菌体样本中的卫星噬菌体含有一个整合基因，并不直接附着在辅助噬菌体上，这与之前观察到的卫星病毒-辅助病毒系统类似。然而，来自马里兰大学巴尔的摩县分校的噬菌体样本中的卫星噬菌体被命名为“MiniFlayer”，它是已知的第一个没有整合基因的卫星噬菌体。因为它不能整合到宿主细胞的DNA中，所以它每次进入宿主细胞时都必须靠近它的辅助噬菌体——被命名为“MindFlayer”才能存活。

 

  其他生物信息学分析表明，“MindFlayer”和“MiniFlayer”已经共同进化了很长时间。Erill说，“这种卫星噬菌体一直在调整和优化自己的基因组，以便与它的辅助噬菌体关联在一起，我认为这种关联至少有一亿年了。” Erill指出这表明可能有更多这种关系的案例等待被发现。

 

  这一突破性发现很容易被错过。该项目一开始只是SEA-PHAGES项目的一个典型学期——在这个研究性课程中，本科生从环境样本中分离出噬菌体，将它们发送出去进行测序，然后使用生物信息学工具分析结果。当匹兹堡大学的测序实验室报告说，来自马里兰大学巴尔的摩县分校的预计含有MindFlayer噬菌体的噬菌体样本存在污染时，这个新的研究之旅就开始了。

 

  这个来自马里兰大学巴尔的摩县分校的噬菌体样本包含一个较大的序列：他们预期的噬菌体。Erill说，“但我们并不仅仅发现这个序列，我们还发现了一个小序列，它与我们所知道的任何东西都没有匹配关系。”马里兰大学巴尔的摩县分校的Steven Caruso再次进行了分离，并将其送去测序，结果完全相同。这时，Erill团队请来了deCarvalho，让他用马里兰大学巴尔的摩县分校凯斯-波特成像设施的透射电子显微镜（transmission electron microscope, TEM）来进行观察。如果没有这些TEM图像，就不可能有这样的发现。