我國科學家發現214種全新脊椎動物相關病毒—新聞—科學網

2020-11-26 科學網
我國科學家發現214種全新脊椎動物相關病毒
揭開病毒面紗

 

近日，我國科學家張永振帶領的研究團隊新發現了214種RNA病毒。這對於提高我國乃至世界對新發突發傳染病的防控能力，甚至為進一步研究生命的起源進化具有重大意義。

神奇「探測器」搜尋病毒

在我們生活的地球上，病毒的歷史非常古老，甚至參與了生命起源和地球重大進化轉變的進程。在很多科學家的眼中，病毒也是地球上最豐富但最不被理解的生物實體之一，由於難以發現而被稱為生命科學中的「暗物質」。

在病毒學研究領域深耕多年的張永振，每天的工作重心就是發現和研究病毒。截至2018年4月，他帶領的團隊已公開報導發現了近2000種全新病毒。2016年11月和2018年4月，他先後兩次就科研成果在國際頂尖科學雜誌《自然》上刊登長篇研究論文。當前，該實驗室也是世界上發現全新病毒最多的實驗室。

發現病毒是一個相當艱苦的過程，涉及複雜的病毒分離和培養過程，這使得確定一個新病毒需要花費很長時間，有的長達幾年甚至幾十年。如何能夠快速發現新病毒，尤其是發現那些與已知病毒差異非常大的病毒？據張永振介紹，近年來，該研究團隊利用宏轉錄組學技術建立了能篩查各類病毒的病原體篩查體系，該篩查體系的建立為探索病毒圈這個神秘「黑洞」打造了一個高靈敏度的「探測器」，幫助他們尋找已知與未知的病毒。

「這種『探測器』的神奇之處在於能夠探測到生命科學的『暗物質』。」張永振解釋，「所謂『暗物質』就是用現有的技術手段無法發現的那些病毒，而且這些病毒與已知病毒差異非常大。」

在此次的研究中，該團隊在我國的陸地、江河、湖泊、海洋，採集到了186種脊椎動物標本。「藉助我們獨創的病毒探測器，從這些脊椎動物中發現了214種全新RNA病毒」。這些新病毒覆蓋了現已知的能感染脊椎動物，包括人類在內的哺乳動物攜帶的所有RNA病毒屬或科。

為生命進化起源研究提供有力證據

在新發現的214種全新RNA病毒中，「部分新發現的病毒與已知RNA病毒差異很大，按照當前世界病毒分類委員會所制定的分類標準，可以定義為新的病毒科。」中國微生物學會病毒學專業委員會主任委員、中山大學基礎醫學院院長郭德銀教授指出，新病毒的發現揭示了更加廣泛的病毒遺傳多樣性，使原來認為孤立存在的病毒類群建立起與其他病毒的進化關係，形成了更為完整和統一的RNA病毒分類系統框架，改變了我們之前對病毒的理解與定義。

研究還表明，爬行動物、兩棲動物和魚類中新發現的病毒表現出與其在哺乳動物中相似的組織嗜性。「舉個例子來說，新發現的C型肝炎類病毒主要存在於爬行動物、兩棲動物和魚類的肝臟中，而C型肝炎病毒也是存在於哺乳動物的肝臟中。」張永振解釋說，這種研究結果也意味著這些病毒類群的古老性。

從病毒基因組結構來看，研究結果表明新發現的脊椎動物病毒屬或科的基因組結構比之前從哺乳動物與鳥類中觀察到的更為多樣，「其中有的可能代表了這些病毒進化歷史中的祖先型。」張永振指出。

一般來說，在相當長的時間跨度內，病毒的進化歷史大致反映了其動物宿主的進化歷史。「就拿輻鰭魚來說，它所攜帶的博爾納病毒科和絲狀病毒科的新成員，比所有當前已知的成員具有更久遠、更古老的進化歷史。」張永振介紹，這也體現了RNA病毒與其動物宿主的進化歷史相一致，都起源於海洋。

「這些研究結果改變了之前對RNA病毒起源及其進化歷史的認識。」中國科學院院士、復旦大學副校長金力認為，研究發現RNA病毒的進化歷程與脊椎動物的進化歷程相一致，即從海洋到陸地的歷程，這也為揭示生命的遺傳進化歷史提供了新的依據。

有助於提高對新發突發傳染病的防控能力

病毒結構簡單，可一旦找到宿主，便可以複製、轉錄和轉譯產生新一代病毒，給人類帶來巨大災難。

在金力看來，該項研究在病毒多樣性及其進化領域具有裡程碑式的意義，向人類揭示了那些至今仍在引起人類災難的RNA病毒，它們隨著脊椎動物從海洋到陸地的古老進化歷史。在這一漫長的進化進程中，病毒隨著宿主動物的進化而進化，並且在生物圈因生態地理環境的變化而頻繁地在不同動物物種間傳播，感染其他種類的動物，在新的宿主動物遺傳環境中進一步適應進化，演化成新的病毒物種，以至於形成了當今自然界巨大的RNA病毒多樣性—病毒圈，且無處不在。

「從公共衛生和疾病防控的角度來講，RNA病毒在脊椎動物中遺傳進化及其傳播規律的發現，也將對認識新發突發傳染病的發生、預警預測、預防控制等具有重要的理論指導意義。」金力認為。

郭德銀贊同金力的觀點，同時他還指出，這項研究成果提升了我國在病毒學和新發傳染病領域的國際影響力。最近國內外病毒學家提出了宏大的「全球病毒組項目」，旨在發現鑑定自然界存在的所有病毒。基於中國科學家在該領域的出色工作，完全有能力在全球病毒組項目中起到主導與引領作用。

 

 

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