「基因」5504种前所未知的病毒

原理真实性核验

认证：数码产品优质原创作者

发布时间：2022-04-13 22:13 来源：什么值得买

浏览量：1722 1160次收藏

分类：数码产品 ZAKER 新闻资讯 dna

本文有1165个文字，大小约为5KB，预计阅读时间3分钟

[导读]：原文标题：5504种前所未知的病毒 RNA 病毒的 " 名声 " 大多时候并不太好，因为这类病毒能在人体内引起不少疾病，从感冒到 COVID-19 都是由它们引起的。尽管 RNA 病毒可能带来风险，但是...

精选评测好文

原文标题：5504种前所未知的病毒

RNA 病毒的 " 名声 " 大多时候并不太好，因为这类病毒能在人体内引起不少疾病，从感冒到 COVID-19 都是由它们引起的。

尽管 RNA 病毒可能带来风险，但是这类不起眼的小家伙在生态系统中同样发挥着重要作用，因为这类病毒可以感染各种各样的生物，包括那些会在化学层面影响环境和食物网的微生物。它们被认为具有三种主要的功能，分别是杀死细胞、改变被感染的细胞管理能量的方式，以及将基因从一个宿主转移到另一个宿主。

这类病毒的另一个特点是快速的进化。它们利用 RNA 携带遗传信息，而不是 DNA，正是由于 RNA 的不稳定性，RNA 病毒的进化速率往往比 DNA 病毒要快得多。

目前，虽然科学家已经对自然生态系统中的数十万种 DNA 病毒进行了编目，但对 RNA 病毒的研究却相对比较少。

近日，一组研究团队结合机器学习分析和传统的进化树，对海洋中的大量遗传物质进行了详尽研究，从而确定了正核糖病毒界（Orthornavirae）中 5500 多种前所未知的 RNA 病毒，并让已知的 RNA 病毒门的数量翻了一倍。研究已于近日发表在《科学》上。

从海洋中筛选病毒

研究团队先前已经对海洋中的 DNA 病毒种类进行了编目，病毒数量从数年前的几千种，一路增长到了 2019 年的 20 万种。在那些研究中，科学家可以找到病毒颗粒来完成分析。

但对 RNA 病毒的研究来说，并没有病毒颗粒。团队筛选了一个全球性的 RNA 序列数据库，这个数据库来自一项为期四年的全球海洋探险研究项目，科学家在旅程中收集到了大量浮游生物，它们是海洋食物网的重要组成部分，也是 RNA 病毒的常见宿主。

塔拉号纵帆船是一座漂浮的实验室，它会在世界各地收集样本，这些样本会被编目，从而更好地了解海洋中那些看不见的居民，从微型动物到病毒和细菌应有尽有。（图／Maeva Bardy, Tara Ocean Foundation）

研究人员将分析范围缩小到了包含编码RdRp（RNA 依赖性 RNA 聚合酶）的标志性 RNA 序列。这种基因已经在 RNA 病毒中进化了数十亿年，在其他病毒或细胞中却不存在，它在病毒传播方面发挥着重要作用。同时，每种 RNA 病毒在基因上还存在着微小的差异，这也有助于区分不同类型的病毒。

筛选最终确定了 44000 多个新的序列。接着，下一项挑战便是确定这些基因之间的进化联系。简单来说，两个基因越相似，带有这些基因的病毒就越有可能是密切相关的。

由于这些序列在很久以前就已经进化了，甚至有可能比最早的细胞还要古老，暗示着新病毒可能从一个共同祖先中分裂出来的 " 基因路标 " 已经在时间长河中丢失。换句话说，单纯依靠传统的系统发育树的研究方法很难完成任务。

但是，一种被称为机器学习的人工智能，让科学家可以系统地组织这些序列，并且更客观地检测出各种差异。

利用新研究中的方法分类组织的正核糖病毒界中的 5 个已知的 RNA 病毒门。（图／Zayed et al., Science）

团队总共发现了 5504 种新的海洋 RNA 病毒，并将正核糖病毒界之下已知门的数量从 5 个增加到了 10 个。对这些新序列的地理分布进行测绘发现，其中两个新的门在广阔的海洋区域格外丰富，被命名为 Taraviricota 的门格外偏好温带和热带水域，而 Arctiviricota 则对北冰洋有区域偏好。

团队认为，Taraviricota 可能是科学家长期以来一直在寻找的 RNA 病毒进化中缺失的一环，它连接了 RNA 病毒的两个不同的已知分支，这些分支在复制方式上出现了分歧。

地图展示了 RNA 病毒在海洋中的分布。扇形大小与地区存在的病毒平均丰度成正比，扇形颜色表示病毒的门。（图／Zayed et al., Science）