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研究表明:普通感冒病毒起源于70万多年前,远早于智人出现在地球上

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前瞻网 2021-07-22 21:45

在一对3.1万年前的乳牙中,科学家们发现了几种病毒的DNA残留,并利用这种遗传物质重建了病原体的进化史。

研究小组6月28日在预印本数据库BioRxiv上发表的一项最新研究报告称——他们的分析表明,普通感冒病毒——人类腺病毒C (HAdV-C)可能起源于70万多年前,远早于智人(现代人类)出现在地球上。这种病毒通常会导致儿童患上轻微的类似感冒的疾病。

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不过,并不是所有人都相信这些发现。据德国罗伯特·科赫研究所的进化生物学家Sébastien Calvignac-Spencer,该研究的作者从乳牙中提取了两个“几乎完整”的腺病毒基因组,为他们的分析提供了一个独特但非常小的病毒样本。

他指出,分析年轻的腺病毒可以追溯到几千年前,这可以帮助研究小组验证他们对甲型肝炎病毒首次出现的时间的估计。也就是说,古老的腺病毒样本并不是每天都出现。

据2004年发表在《科学》(Science)杂志上的一篇报告称,研究中使用的乳牙,来自西伯利亚东北部一个名为“犀牛角遗址”(RHS)的著名考古遗址,在那里曾发现过一个用羊毛犀牛角制成的箭头。

这处位于北极圈以北约300英里(480公里)的考古遗址提供了一些最早的人类生活在北极地区的直接证据。考古学家在现场发现了石器、象牙武器和被屠杀的猛犸象、野牛和熊的骨头。

根据《自然》杂志2019年的一份报告,在Yana RHS发现的唯一人类遗骸是三颗碎片乳牙,它们来自两个不同的孩子,他们在10岁到12岁之间脱落了这些牙齿。

该研究的第一作者、哥本哈根大学的博士生苏菲·尼尔森(Sofie Nielsen)说,病毒可以通过血液进入牙齿,并在坚硬的组织中保存数千年。

与人体内的骨骼不同,牙齿永远不会再生——它们会随着时间的推移保留相同的细胞,所以它们提供了一个人遇到的所有病原体的累积记录。

在这种情况下,远古的乳牙提供了儿童早期感染的记录,而寒冷的北极环境可能有助于保存牙齿和内部的病毒DNA。为了提取病毒DNA,研究小组必须彻底摧毁牙齿组织。

即使是坚硬的牙齿和寒冷的气候,也不能完全保护病毒DNA不被降解,所以基因组随着时间的推移变得碎片化。

为了将破损的基因组拼接起来,研究小组分析了每一个DNA片段,并将这些短基因序列与现代病毒的参考基因组进行了比较。他们鉴定出这两个古老的基因组为HAdV-Cs,是已知的7种腺病毒(A-G)中的一种。

研究小组发现,这些古老的基因组,与20世纪50年代至2010年代传播的现代腺病毒有许多相似之处。

例如,所有现代的HAdV-C病毒都有相同的遗传“主干”,但在一些关键基因中显示出多样性,包括那些帮助病毒避免被宿主免疫系统发现的基因。这些细微的差异将病毒分为六个不同的亚型。例如,HAdV-C1和HAdV-C2是HAdV-C的不同亚型。

研究小组发现,古老的腺病毒与现代病毒共享大部分的遗传主干,这两个古老的基因组完全符合已建立的“C1”和“C2”亚型。“不同寻常的是,它们更类似于现代的第二类和第一类,而不是彼此之间。”

换句话说,尽管这两个古老的基因组都有3.16万年的历史,但它们与现代病毒亚型之间的匹配关联度要比它们彼此之间的匹配度更优。

这一发现暗示了各种腺病毒亚型早在数千年前就开始相互分化,远在它们进入古西伯利亚两个年轻人的乳牙之前。

通过再次比较现代和古代的基因组,该团队得出了一个粗略的估计,他们认为HAdV-Cs似乎至少在70万年前就从所有其他腺病毒中分离出来。但由于样本缺乏,具体的时间仍然非常不确定。

这一估计将HAdV-Cs的起源定在现代人类出现之前,大约发生在30万年前。

在他们的报告中,该研究的作者提出,我们的古人类祖先的迁移模式和跨物种的相互作用可能帮助形成了这些腺病毒的进化,但如果发生了这种情况,以及如何发生仍然高度不确定。

“我们发现,其中一些传播事件可能早于我们的物种,但其他的没有。”他说,更古老的腺病毒样本的发现将有助于研究人员精确地查明HAdV-Cs何时开始感染我们的人类祖先,以及这些病原体在传播到人类谱系的过程中通过了哪些物种。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://www.sciencealert.com/common-cold-virus-existed-long-before-modern-humans-study-suggests

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