在粘液瘤病使澳大利亞，英國(guó)和法國(guó)的兔子數(shù)量減少近七十年后，一項(xiàng)新的研究揭示了該物種如何通過(guò)自然選擇進(jìn)化出對(duì)該疾病的遺傳抗性。對(duì)兔子 DNA 進(jìn)行了前所未有的長(zhǎng)達(dá)150年和數(shù)千英里的研究，揭示了該動(dòng)物對(duì)抗致命粘液瘤病毒的遺傳基礎(chǔ)。利用最新技術(shù)，由劍橋大學(xué)和波爾圖CIBIO研究所領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)從1865年至2013年的近200只兔子中提取DNA，其中包括Charles Darwin擁有的一只兔子。然后，科學(xué)家對(duì)近20,000個(gè)基因進(jìn)行了測(cè)序，以確定自20世紀(jì)50年代粘液瘤病流行后出現(xiàn)的突變。

這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的“ 科學(xué) ”雜志上，該研究表明，澳大利亞，英國(guó)和法國(guó)的現(xiàn)代兔子通過(guò)相同的遺傳變化獲得了對(duì)粘液瘤病的抵抗力。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，這種抵抗力依賴(lài)于不同基因多重突變的累積影響。

第一作者喬爾·阿爾維斯說(shuō)：“我們比較了20世紀(jì)50年代病毒爆發(fā)前收集的兔子與進(jìn)化抗性的現(xiàn)代種群，并發(fā)現(xiàn)這三個(gè)國(guó)家的基因發(fā)生了變化。這些基因中的許多基因在兔子中起著關(guān)鍵作用。免疫系統(tǒng)。通常進(jìn)化是通過(guò)單個(gè)基因的重大變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是我們的研究結(jié)果表明，對(duì)粘液瘤病的抵抗可能是通過(guò)遍布基因組的許多小影響而進(jìn)化的。“

在IFN-α21A基因中發(fā)現(xiàn)了三個(gè)特別重要的突變，當(dāng)檢測(cè)到病毒時(shí)，該突變?cè)谕眉?xì)胞中引發(fā)基于蛋白質(zhì)的警報(bào)。在實(shí)驗(yàn)室中，該團(tuán)隊(duì)制作了20世紀(jì)50年代在兔子中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)形式，以及今天發(fā)現(xiàn)的不同形式。來(lái)自劍橋大學(xué)遺傳學(xué)系的資深作者弗朗西斯·吉金斯教授說(shuō)：“我們將這些蛋白質(zhì)與不同的病毒株進(jìn)行了對(duì)抗，當(dāng)我們?cè)诜肿铀缴峡吹竭@些年來(lái)兔子一直在反擊的時(shí)候。”

澳大利亞在1950年對(duì)一只失控的兔子群體釋放了粘液瘤病。據(jù)認(rèn)為，18世紀(jì)50年代，英國(guó)定居者托馬斯·奧斯汀(Thomas Austin)將歐洲兔子引入該國(guó)。在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)，他們的數(shù)量達(dá)到了數(shù)億。該物種對(duì)澳大利亞的本土植物和動(dòng)物造成了嚴(yán)重破壞，但在不到三個(gè)月的時(shí)間里，粘液瘤病蔓延了2000公里，造成99%的受感染動(dòng)物死亡。1952年，這種病毒在法國(guó)被非法引入，并于1953年進(jìn)入英國(guó)，導(dǎo)致這兩個(gè)國(guó)家的結(jié)果同樣具有破壞性。

科學(xué)家們很快就開(kāi)始追蹤病毒和兔子的進(jìn)化，并且在這三個(gè)國(guó)家中，他們觀察到死亡率大幅下降。他們的結(jié)論是，這是由于這種疾病變得毒性較小，而且兔子變得更具抵抗力。動(dòng)物群體在感染易感性方面表現(xiàn)出相當(dāng)大的遺傳變異，當(dāng)暴露于新疾病時(shí)，其允許抗性的快速進(jìn)化。20世紀(jì)50年代的流行病引發(fā)了一個(gè)特別激烈的自然選擇過(guò)程。這些初步研究結(jié)果已成為寄主 - 寄生蟲(chóng)共同進(jìn)化的教科書(shū)范例，但這項(xiàng)新研究提供了更詳細(xì)的兔子情況。

該團(tuán)隊(duì)收集了英國(guó)，法國(guó)，澳大利亞和美國(guó)11個(gè)自然歷史博物館的歷史樣本。DNA測(cè)序的兔子之一屬于查爾斯達(dá)爾文，現(xiàn)在被安置在倫敦的自然歷史博物館(附圖)。喬爾·阿爾維斯說(shuō)：“從如此多的長(zhǎng)死兔子那里取樣并不容易。并不是所有的自然歷史博物館都會(huì)飼養(yǎng)兔子，因?yàn)樗鼈兣c其他物種相比并不是很奇特。但我們合作的博物館做得很好。保持他們的標(biāo)本保存數(shù)十年。這和新技術(shù)的可用性給了我們一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)。“

在兔子群體在英國(guó)和歐洲大陸坍塌的時(shí)候，這項(xiàng)研究可能為動(dòng)物的未來(lái)提供線(xiàn)索。研究小組發(fā)現(xiàn)，幫助兔子抵御粘液瘤病毒的蛋白質(zhì)對(duì)一種叫做水皰性口炎的無(wú)關(guān)病毒也有抗病毒作用。來(lái)自波爾圖大學(xué)CIBIO的米格爾·卡內(nèi)羅說(shuō)：“在對(duì)抗粘液瘤的過(guò)程中，兔子可能會(huì)增加對(duì)其他病毒的抵抗力，包括兔子出血性疾病，這種疾病現(xiàn)在已經(jīng)殺死了許多動(dòng)物。”

同時(shí)，粘液瘤仍然是對(duì)兔子的嚴(yán)重威脅。喬爾·阿爾維斯說(shuō)：“病毒進(jìn)化似乎正在尋找對(duì)抗我們觀察到的遺傳適應(yīng)性的方法。最近發(fā)現(xiàn)的毒力最強(qiáng)的粘液瘤病毒株具有極強(qiáng)的免疫抑制作用。因此，軍備競(jìng)賽還在繼續(xù)。”