科學家在“一次性”DNA中發現未知病毒

生物醫學 動物 鮭魚 人文的極致 人文的極致 2017-08-26

科學家在“一次性”DNA中發現未知病毒

科學家在“一次性”DNA中發現未知病毒

在“ 病毒進化 ”雜誌發表的研究中,牛津大學動物學系的科學家們透露,下一代測序及其相關的在線DNA數據庫可用於病毒發現領域。他們已經開發了可以檢測來自魚血液或組織樣本中的病毒的DNA的算法,可用於鑑定不同物種範圍內的病毒。

下一代測序徹底改變了基因組學研究,目前用於研究和了解遺傳物質。它允許科學家從單個DNA中收集大量數據,然後將其整理成可公開訪問的龐大的在線基因組數據庫。

牛津大學動物學研究所的Aris Katzourakis博士和Amr Aswad博士最初發現了數據庫的新用途。在尋找靈長類動物中的古代皰疹病毒時,他們發現有兩種新的無證病毒的證據。

由於他們的意外發現,他們開始看看他們是否有意實現相同的結果。在一個單獨的項目中,發現新的感染魚的皰疹病毒,他們使用該技術檢查超過50個魚類基因組,以鑑定病毒DNA。果然,除了他們期望找到的皰疹病毒之外,研究人員還發現了一種不尋常的異常病毒,甚至可能是一個新的病毒家族。這些特徵分佈在15種不同魚類的碎片中,包括大西洋鮭魚和虹鱒魚。

為了確認病毒證據不僅僅是一個僥倖,還是一個數據處理錯誤,他們測試了當地超市和壽司店的其他樣品。在購買的樣品中發現相同的病毒片段。

研究作者牛津大學動物學系的Aris Katzourakis博士說:“在鮭魚基因組中,我們發現似乎是一個完整和獨立的病毒基因組,以及已經融入魚DNA的數十個病毒DNA片段。我們從最近的研究中知道,病毒能夠整合到宿主的基因組中,有時候可以保留數百萬年,在這種情況下,病毒可能已經通過從鮭魚本身竊取基因獲得整合的能力,這解釋了它如何在鮭魚基因組中變得如此廣泛。“

這項研究成功的關鍵是跨學科的方法,結合兩個領域的技術:進化生物學和基因組學。這些都是新古典主義的核心 - 研究古代病毒,將DNA整合到其主機,有時甚至數百萬年前。已經開發了每種使用的技術來分析大量的DNA序列數據。

牛津大學動物學系和聖希爾德學院的共同作者和研究助理博士阿姆斯·阿斯瓦德博士說:“發現新的病毒在歷史上偏向於出現疾病症狀的人和動物,但我們的研究顯示下一代有多有用DNA測序可以進行病毒鑑定,對許多病毒DNA來說,黑猩猩或獵鷹數據是一個麻煩,而流氓汙染物需要從結果中濾除,但我們認為這些機會等待被利用,因為它們可以包括值得研究的新型病毒 - 正如我們在研究中發現的一樣,我們可以拋出非常有價值的數據。“

尋找新的病毒歷來是一個不容易的過程。細胞不會自己生長,所以必須在實驗室進行培養,才能進行分析,這涉及到幾個月的工作。但牛津大學的研究代表了未來的巨大機會。

除了這項研究之外,該方法可用於鑑定一系列不同物種中的病毒,特別是那些已知具有傳染性疾病的病毒。例如,蝙蝠和齧齒動物是傳染病的臭名昭著的攜帶者,他們似乎是免疫的。諸如蚊子的昆蟲也是危害人類的病毒性疾病的攜帶者,例如Zika。如果有效應用該方法可能會在爆發甚至發生之前發現其他病毒。

Katzourakis博士補充說:“與更傳統的病毒學方法相比,這種技術的真正優勢之一是發現的速度,以及缺乏對識別患病個體的依賴。收集的病毒數據可能被丟棄為令人討厭的是尋找致病和良性病毒的唯一資源,否則這些病毒將一直未被發現。“

該小組接下來將開始確定病毒的影響,以及它們是否對疾病或商業性養魚有任何長期的影響。傳染性病毒在其天然宿主中不會引起疾病 - 在這種情況下,魚類。有物種傳播到養殖魚類或野生種群的風險。

然而,對人類的風險很小。Aris Katzourakis博士說:“這樣說,我不會停止吃生魚片。”

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