科學家在“一次性”DNA中發(fā)現(xiàn)了未知病毒
機會發(fā)現(xiàn)開辟了一種尋找未知病毒的新方法。在發(fā)表在病毒進化雜志上的研究中,牛津大學動物學系的科學家們發(fā)現(xiàn),新一代測序及其相關的在線DNA數(shù)據(jù)庫可用于病毒發(fā)現(xiàn)領域。他們開發(fā)了一種算法,可以檢測碰巧出現(xiàn)在魚血或組織樣本中的病毒DNA,并可用于識別不同物種的病毒。
新一代測序已經徹底改變了基因組學研究,目前用于研究和理解遺傳物質。它允許科學家從單一DNA中收集大量數(shù)據(jù),然后將其整理成可公開訪問的巨大的在線基因組數(shù)據(jù)庫。
牛津大學動物學系研究員Aris Katzourakis博士和Amr Aswad博士最初偶然發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的新用途。在靈長類動物中尋找古老的皰疹病毒時,他們發(fā)現(xiàn)了兩種新的無證病毒的證據(jù)。
在他們意外發(fā)現(xiàn)的刺激下,他們開始考慮是否可以有意識地達到同樣的結果。在另一個尋找新的魚類感染皰疹病毒的項目中,他們使用該技術檢測了50多種魚類基因組,以獲得可識別的病毒DNA。果然,除了他們期望找到的皰疹病毒外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了一系列不同尋常的病毒 - 甚至可能是一個新的病毒家族。這些特征散布在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(jù)不僅僅是僥幸或數(shù)據(jù)處理錯誤,他們測試了當?shù)爻泻蛪鬯静蛷d的額外樣品。在購買的樣品中發(fā)現(xiàn)了相同的病毒片段。
研究作者,來自牛津大學動物學系的Aris Katzourakis博士說:“在鮭魚基因組中,我們發(fā)現(xiàn)了一個完整獨立的病毒基因組,以及幾十個整合到魚類DNA中的病毒DNA片段。我們從最近的研究中得知,病毒能夠整合到宿主的基因組中,有時會在那里保存數(shù)百萬年。在這種情況下,看起來病毒可能通過竊取鮭魚本身的基因而獲得整合的能力。 ,它解釋了它如何在鮭魚基因組中如此普遍。“
這項研究成功的關鍵在于其跨學科方法,結合了兩個領域的技術:進化生物學和基因組學。它們共同構成了古代病理學新領域的核心 -古代病毒的研究將DNA轉化為宿主,有時甚至是數(shù)百萬年前。使用的每種技術都被開發(fā)用于分析大量的DNA序列數(shù)據(jù)。
牛津大學動物學系和圣希爾達學院的共同作者和研究助理Amr Aswad博士說:“發(fā)現(xiàn)新病毒歷來偏向于表現(xiàn)出疾病癥狀的人和動物。但是,我們的研究表明下一代有用DNA測序可以用于病毒鑒定。對許多人來說,病毒DNA,例如黑猩猩或獵鷹數(shù)據(jù)是一種麻煩,而且是一種需要從結果中過濾掉的流氓污染物。但我們認為這是一個等待被利用的機會,因為他們可以包括值得研究的新病毒 - 正如我們在研究中發(fā)現(xiàn)的那樣。我們可能會拋棄非常有價值的數(shù)據(jù)。“
發(fā)現(xiàn)新病毒在歷史上并不是一個簡單的過程。細胞不能自行生長,因此必須在實驗室培養(yǎng)才能進行分析,這需要數(shù)月的工作。但牛津大學的研究為未來提供了巨大的機遇。
除了這項研究之外,該方法還可用于識別一系列不同物種的病毒,特別是那些已知存在傳染性疾病的病毒。例如,蝙蝠和嚙齒動物是傳染病的臭名昭著的載體,它們似乎對它們免疫。蚊子等昆蟲也是傷害人類的病毒性疾病的攜帶者,如寨卡病毒。如果有效地應用該方法可以在爆發(fā)甚至發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)其他病毒。
Katzourakis博士補充說:“與更傳統(tǒng)的病毒學方法相比,這種技術的真正優(yōu)勢之一是發(fā)現(xiàn)的速度,以及缺乏對識別患病個體的依賴。收集的病毒數(shù)據(jù),否則可能被丟棄令人討厭的是一種尋找病原體和良性病毒的獨特資源,否則這些病毒將無法被發(fā)現(xiàn)。“
該團隊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(yè)養(yǎng)魚產生任何長期影響。雖然感染性病毒可能不會在其天然宿主中引起疾病?? - 在這種情況下,魚類。存在跨物種傳播給養(yǎng)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:“就這樣說吧,我不會停止吃生魚片。”
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