科学家在一次性DNA中发现未知病毒
机会发现开辟了一种寻找未知病毒的新方法。在发表在病毒进化杂志上的研究中,牛津大学动物学系的科学家们发现,新一代测序及其相关的在线DNA数据库可用于病毒发现领域。他们开发了一种算法,可以检测碰巧在鱼血或组织样本中的病毒DNA,并可用于识别不同物种的病毒。
新一代测序已经彻底改变了基因组学研究,目前用于研究和理解遗传物质。它允许科学家从单个DNA中收集大量数据,然后将其整理成可公开访问的巨大的在线基因组数据库。
牛津大学动物学系研究员Aris Katzourakis博士和Amr Aswad博士最初偶然发现了数据库的新用途。在灵长类动物中寻找古老的疱疹病毒时,他们发现了两种新的无证病毒的证据。
在他们意外发现的刺激下,他们开始考虑是否可以故意达到相同的效果。在另一个寻找新的鱼类感染疱疹病毒的项目中,他们使用该技术检测了50多种鱼类基因组,以获得可识别的病毒DNA。果然,除了他们期望找到的疱疹病毒外,研究人员还发现了一系列不同寻常的病毒 - 甚至可能是一个新的病毒家族。这些特征散布在15种不同鱼类的碎片中,包括大西洋鲑鱼和虹鳟鱼。
为了确认病毒证据不仅仅是侥幸或数据处理错误,他们测试了当地超市和寿司餐厅的额外样品。在购买的样品中发现了相同的病毒片段。
研究作者,来自牛津大学动物学系的Aris Katzourakis博士说:“在鲑鱼基因组中,我们发现了一个完整独立的病毒基因组,以及几十个整合到鱼类DNA中的病毒DNA片段。我们从最近的研究中了解到,病毒能够整合到宿主的基因组中,有时会在那里保存数百万年。在这种情况下,看起来病毒可能通过窃取鲑鱼本身的基因而获得整合的能力。 ,它解释了它如何在鲑鱼基因组中如此普遍。“
这项研究成功的关键在于其跨学科方法,结合了两个领域的技术:进化生物学和基因组学。它们共同构成了古代病理学新领域的核心 - 古代病毒的研究将DNA转化为宿主,有时是数百万年前。使用的每种技术都被开发用于分析大量的DNA序列数据。
牛津大学动物学系和圣希尔达学院的共同作者和研究助理Amr Aswad博士说:“发现新病毒历来偏向于表现出疾病症状的人和动物。但是,我们的研究显示下一代有用DNA测序可以用于病毒鉴定。对许多人来说,病毒DNA,例如黑猩猩或猎鹰数据是一种麻烦,一种流氓污染物需要从结果中过滤掉。但我们认为这是一个等待被利用的机会,因为他们可以包括值得研究的新病毒 - 正如我们在研究中发现的那样。我们可能会抛弃非常有价值的数据。“
发现新病毒在历史上并不是一个简单的过程。细胞不能自行生长,因此必须在实验室培养才能进行分析,这需要数月的工作。但牛津大学的研究为未来提供了巨大的机遇。
除了这项研究之外,该方法还可用于识别一系列不同物种的病毒,特别是那些已知存在传染性疾病的病毒。例如,蝙蝠和啮齿动物是传染病的臭名昭着的载体,它们似乎对它们免疫。蚊子等昆虫也是伤害人类的病毒性疾病的携带者,如寨卡病毒。如果有效地应用该方法可以在爆发甚至发生之前发现其他病毒。
Katzourakis博士补充说:“与更传统的病毒学方法相比,这种技术的真正优势之一是发现的速度,以及缺乏对识别患病个体的依赖。收集的病毒数据,否则可能被丢弃令人讨厌的是,寻找致病和良性病毒的独特资源,否则这些病毒将无法被发现。“
该团队接下来将开始确定病毒的影响,以及它们是否对疾病或商业养鱼有任何长期影响。虽然感染性病毒可能不会在其天然宿主中引起疾病 - 在这种情况下,鱼类。存在跨物种传播给养殖鱼类或野生种群的风险。
然而,对人类的风险很小。Aris Katzourakis博士说:“就这样说,我不会停止吃生鱼片。”
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