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来源:未知     作者:admin      2018-04-13 19:47       

近日,我国科学家张永振带领的研究团队新发现了214种RNA病毒。这对于提高我国乃至世界对新发突发传染病的防控能力,甚至为进一步研究生命的起源进化具有重大意义。

神奇“探测器”搜寻病毒

在我们生活的地球上,病毒的历史非常古老,甚至参与了生命起源和地球重大进化转变的进程。在很多科学家的眼中,病毒也是地球上最丰富但最不被理解的生物实体之一,由于难以发现而被称为生命科学中的“暗物质”。

在病毒学研究领域深耕多年的张永振,每天的工作重心就是发现和研究病毒。截至2018年4月,他带领的团队已公开报道发现了近2000种全新病毒。2016年11月和2018年4月,他先后两次就科研成果在国际顶尖科学杂志《自然》上刊登长篇研究论文。当前,该实验室也是世界上发现全新病毒最多的实验室。

发现病毒是一个相当艰苦的过程,涉及复杂的病毒分离和培养过程,这使得确定一个新病毒需要花费很长时间,有的长达几年甚至几十年。如何能够快速发现新病毒,尤其是发现那些与已知病毒差异非常大的病毒?据张永振介绍,近年来,该研究团队利用宏转录组学技术建立了能筛查各类病毒的病原体筛查体系,该筛查体系的建立为探索病毒圈这个神秘“黑洞”打造了一个高灵敏度的“探测器”,帮助他们寻找已知与未知的病毒。

“这种‘探测器’的神奇之处在于能够探测到生命科学的‘暗物质’。”张永振解释,“所谓‘暗物质’就是用现有的技术手段无法发现的那些病毒,而且这些病毒与已知病毒差异非常大。”

在此次的研究中,该团队在我国的陆地、江河、湖泊、海洋,采集到了186种脊椎动物标本。“借助我们独创的病毒探测器,从这些脊椎动物中发现了214种全新RNA病毒”。这些新病毒覆盖了现已知的能感染脊椎动物,包括人类在内的哺乳动物携带的所有RNA病毒属或科。

为生命进化起源研究提供有力证据

在新发现的214种全新RNA病毒中,“部分新发现的病毒与已知RNA病毒差异很大,按照当前世界病毒分类委员会所制定的分类标准,可以定义为新的病毒科。”中国微生物学会病毒学专业委员会主任委员、中山大学基础医学院院长郭德银教授指出,新病毒的发现揭示了更加广泛的病毒遗传多样性,使原来认为孤立存在的病毒类群建立起与其他病毒的进化关系,形成了更为完整和统一的RNA病毒分类系统框架,改变了我们之前对病毒的理解与定义。

研究还表明,爬行动物、两栖动物和鱼类中新发现的病毒表现出与其在哺乳动物中相似的组织嗜性。“举个例子来说,新发现的丙型肝炎类病毒主要存在于爬行动物、两栖动物和鱼类的肝脏中,而丙型肝炎病毒也是存在于哺乳动物的肝脏中。”张永振解释说,这种研究结果也意味着这些病毒类群的古老性。

从病毒基因组结构来看,研究结果表明新发现的脊椎动物病毒属或科的基因组结构比之前从哺乳动物与鸟类中观察到的更为多样,“其中有的可能代表了这些病毒进化历史中的祖先型。”张永振指出。

一般来说,在相当长的时间跨度内,病毒的进化历史大致反映了其动物宿主的进化历史。“就拿辐鳍鱼来说,它所携带的博尔纳病毒科和丝状病毒科的新成员,比所有当前已知的成员具有更久远、更古老的进化历史。”张永振介绍,这也体现了RNA病毒与其动物宿主的进化历史相一致,都起源于海洋。

“这些研究结果改变了之前对RNA病毒起源及其进化历史的认识。”中国科学院院士、复旦大学副校长金力认为,研究发现RNA病毒的进化历程与脊椎动物的进化历程相一致,即从海洋到陆地的历程,这也为揭示生命的遗传进化历史提供了新的依据。

有助于提高对新发突发传染病的防控能力

病毒结构简单,可一旦找到宿主,便可以复制、转录和转译产生新一代病毒,给人类带来巨大灾难。

在金力看来,该项研究在病毒多样性及其进化领域具有里程碑式的意义,向人类揭示了那些至今仍在引起人类灾难的RNA病毒,它们随着脊椎动物从海洋到陆地的古老进化历史。在这一漫长的进化进程中,病毒随着宿主动物的进化而进化,并且在生物圈因生态地理环境的变化而频繁地在不同动物物种间传播,感染其他种类的动物,在新的宿主动物遗传环境中进一步适应进化,演化成新的病毒物种,以至于形成了当今自然界巨大的RNA病毒多样性—病毒圈,且无处不在。

“从公共卫生和疾病防控的角度来讲,RNA病毒在脊椎动物中遗传进化及其传播规律的发现,也将对认识新发突发传染病的发生、预警预测、预防控制等具有重要的理论指导意义。”金力认为。

郭德银赞同金力的观点,同时他还指出,这项研究成果提升了我国在病毒学和新发传染病领域的国际影响力。最近国内外病毒学家提出了宏大的“全球病毒组项目”,旨在发现鉴定自然界存在的所有病毒。基于中国科学家在该领域的出色工作,完全有能力在全球病毒组项目中起到主导与引领作用。