细菌

2014-02-20 02:42
生物进化 2014年4期
关键词:生物钟博拉研究者

细菌

埃博拉病毒2300万年前的"祖先"

自今年3月份以来,埃博拉疫情持续在西非国家肆虐,已有近5000人染病死亡。根据世卫组织的估计,埃博拉病毒目前在西非国家的致死率高达70%。另外,超过400名医护人员在西非感染埃博拉,其中233人死亡。人类首例埃博拉病毒感染案例发生于1976年,迄今为止科学家对于该病毒的了解仍非常少。俗话说,知己知彼方能百战百胜。抗击埃博拉最根本的途径还是要对之进行深入的了解。近期,研究者指

出,埃博拉病毒和马尔堡病毒是远古病毒进化链的成员之一,其祖先是线状病毒,存在于2300万年前的中新世时期,比之前预测的年代更久远。埃博拉祖先病毒出现的时期与大型猿类崛起的时间一致。掌握关于埃博拉病毒和马尔堡病毒更多的进化过程,将影响研制新型疫苗,识别最新出现的致病菌。(PeerJ 2014,2: e556)

科学家复活700年前的粪便病毒

5000多年前,北美驯鹿倘佯在加拿大赛尔温山顶部流冰区的灌木丛和草地。在温暖的夏季,这些动物又会聚集在亚北极地区的冰原上,抵御高温和蚊虫叮咬,并在地上留下排泄物。近期,研究者通过钻取包含数千年北美驯鹿粪便沉积物的冰芯,从700年前的冷冻粪便中重新获得一种DNA病毒的完整基因和一种RNA病毒的部分基因。基因序列检测结果显示,该基因组是昆虫传播的蟋蟀麻痹病毒属的成员之一,但该DNA病毒基因更神秘:它与目前现存的病毒基因序列不同,但却属于植物传染的双生病毒的"远房亲属"。接着,研究者重建了该DNA病毒,并将其引入现在烟草的近亲本氏烟中,重新复活的病毒成功感染了注射了病毒的叶片和新叶。研究者认为这种病毒可能源自北美驯鹿食用的植物,或被它们的粪便吸引来的昆虫。该研究表明,由于气候变化,北极冰川融化速度更快,这将把古老病毒释放到环境中,其中一些可能仍具有传染性。(PNAS 2014,111:4274-4279)

人体细菌有时差?

随着地球的自转和公转,产生昼夜和四季的周期性变化。地球生命都生活在自然界24小时的太阳光明暗循环影响下,昼夜规律对植物、动物甚至是细菌等微生物的生物功能都有影响。人类可以自行调节生物钟,但是也要为此付出代价:比如昼夜规律经常被时差、倒班等扰乱的人,更容易患糖尿病、肥胖症、心脏病以及癌症。近期,研究者又发现一种受到生物钟影响的新成员:那就是居住在消化道里的细菌。过去几年来,科学家对肠道细菌的研究兴趣产生了一次大爆发,这些微生物似乎对从免疫力到新陈代谢再到个人情绪等每件事情上都有影响。尽管很多因为生物钟紊乱而产生的疾病都存在肠道微生物被扰乱的情况,但两者之间的精确联系目前尚未明确。研究者对24小时昼夜生活规律的实验室大鼠的排泄物样品中的一些微生物进行了分析,样品在两个24小时的周期内每隔6小时取一次。60%的微生物由各种细菌组成,这些细菌在白天和晚上会在整体数量和相互之间的干扰等方面上下波动。光线较暗的夜间是大鼠最活跃的时候,这些细菌会忙着消化营养物,修复它们的DNA,并不断增长;而在光线较强的时候,微生物则变为"管家",比如排毒、

感知它们周围的化学物质,生长出鞭毛或"尾巴"帮助微生物活动。而那些丧失生物钟功能的大鼠肠道细菌无论在数量还是活性上均没有出现相同的波动,并对光线产生相应的应答。这表明,动物自身的生物钟在一定程度上控制着体内寄生细菌的生物钟。那些取自生物钟功能丧失的大鼠体内的微生物被植入正常昼夜光照条件下健康的大鼠体内后,一周内这些微生物的生物节律也恢复正常。(Cell2014,159:514-529)

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