科學家重建700年前古代病毒：仍具感染能力

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這塊冰芯中保留了古老的馴鹿糞便。幾千年來，馴鹿常常聚集在冰雪覆蓋的地區，以躲避夏天的酷熱和昆蟲的襲擾。在這些糞便中，可以找到馴鹿的DNA、消化的植物，以及病毒，研究者由此可以檢測出古代病毒的基因組。

在發現了古代馴鹿糞便中的DNA病毒和RNA病毒之後，研究人員重組了DNA病毒的基因組，以檢測其是否具有感染植物的能力。煙草本賽姆氏 (Nicotiana benthamiana)品種在接種了古代DNA病毒之後，出現了感染的特徵，分別位於接種的葉子(橙色箭頭)和新長出的葉子(白色箭頭)上。加拿大西北地區塞爾維恩山脈的亞北極冰區。這些冰層不僅是獨一無二的考古寶藏所在，而且還保留著數千年來不斷積累起來的生物樣品。

北京時間30日消息，據國外媒體報導，近日，來自舊金山血液系統研究所的埃裡克·德爾沃特(Eric Delwart)及其同事研究發現，在采自亞北極冰區的冰凍馴鹿糞便中，發現了兩組700年前的病毒基因組序列，包括一部分病毒RNA基因組，和一個 DNA病毒的基因組。其中DNA病毒表現出了感染植物的能力。他們的研究結果發表在《美國科學院院刊》(PNAS)上。
科學家對於病毒的演化過程瞭解並不多。認識這些古代病毒的結構將有助於對病毒演化的探索。然而，科學家只對數量很少的古代病毒進行了基因組測序。病毒的變異很快，很難確定新的序列與其他病毒之間是否存在聯繫，因此很難對古代病毒進行重建。除此之外，古代病毒的核酸物質往往會迅速分解，給測序帶來了困難。

為了找到保存完好的古代病毒，德爾沃特和他的團隊來到了加拿大塞爾維恩山脈(Selwyn Mountains)一片已有4000年歷史的冰區，對其中的馴鹿糞便進行了分析。在檢查一個700年前的冰芯時，他們從冰凍的糞粒中鑑定出了兩組保存完好的病毒序列。

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其中一組是一個RNA病毒的部分基因組，研究者認為它可能來自能夠感染昆蟲的蟋蟀麻痺病毒屬(Cripavirus)。馴鹿可能在進食的時候吃進了感染這種病毒的昆蟲。被馴鹿或者馴鹿糞便吸引而來的昆蟲也可能是病毒的來源。

根據另一組病毒基因序列，研究團隊成功地重建了一種DNA病毒的完整基因組。這種病毒與現生所有已被測序的病毒都有不同。不過，科學家還是發現它與一類感染植物的雙生病毒(geminiviruses)，以及一類發現於蜻蜓、真菌和動物糞便中的病毒(gemycircularviruses)存在較遠的聯繫。
為了瞭解DNA病毒的更多特性，研究人員採用了煙草本賽姆氏(Nicotiana benthamiana)品種作為實驗材料。這一煙草品種常常作為研究克隆雙生病毒感染力的模型。實驗結果發現，在接種病毒的葉子，以及剛長出來的新葉上，都出現了感染的特徵。不過，受到感染的植株並未出現任何患病症狀。研究者稱，這可能是因為煙草本賽姆氏並不是這種病毒的理想宿主。
研究團隊認為，馴鹿應該是在進食的時候吃進了這種DNA病毒。較早之前的研究顯示，病毒在經過動物消化道之後還可能保持著感染能力。隨著氣候變化問題的加劇，極地冰川的融解速度加快，更多的病毒顆粒(可能還保持著感染力)將可能被釋放到外界環境中。