科学家重建700年前古代病毒：仍具感染能力

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这块冰芯中保留了古老的驯鹿粪便。几千年来，驯鹿常常聚集在冰雪覆盖的地区，以躲避夏天的酷热和昆虫的袭扰。在这些粪便中，可以找到驯鹿的DNA、消化的植物，以及病毒，研究者由此可以检测出古代病毒的基因组。
在发现了古代驯鹿粪便中的DNA病毒和RNA病毒之后，研究人员重组了DNA病毒的基因组，以检测其是否具有感染植物的能力。烟草本赛姆氏(Nicotiana benthamiana)品种在接种了古代DNA病毒之后，出现了感染的特征，分别位于接种的叶子(橙色箭头)和新长出的叶子(白色箭头)上。
加拿大西北地区塞尔维恩山脉的亚北极冰区。这些冰层不仅是独一无二的考古宝藏所在，而且还保留着数千年来不断积累起来的生物样品。
据国外媒体报道，近日，来自旧金山血液系统研究所的埃里克·德尔沃特(Eric Delwart)及其同事研究发现，在采自亚北极冰区的冰冻驯鹿粪便中，发现了两组700年前的病毒基因组序列，包括一部分病毒RNA基因组，和一个DNA病毒的基因组。其中DNA病毒表现出了感染植物的能力。他们的研究结果发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。
科学家对于病毒的演化过程了解并不多。认识这些古代病毒的结构将有助于对病毒演化的探索。然而，科学家只对数量很少的古代病毒进行了基因组测序。病毒的变异很快，很难确定新的序列与其他病毒之间是否存在联系，因此很难对古代病毒进行重建。除此之外，古代病毒的核酸物质往往会迅速分解，给测序带来了困难。
为了找到保存完好的古代病毒，德尔沃特和他的团队来到了加拿大塞尔维恩山脉(Selwyn Mountains)一片已有4000年历史的冰区，对其中的驯鹿粪便进行了分析。在检查一个700年前的冰芯时，他们从冰冻的粪粒中鉴定出了两组保存完好的病毒序列。
其中一组是一个RNA病毒的部分基因组，研究者认为它可能来自能够感染昆虫的蟋蟀麻痹病毒属(Cripavirus)。驯鹿可能在进食的时候吃进了感染这种病毒的昆虫。被驯鹿或者驯鹿粪便吸引而来的昆虫也可能是病毒的来源。
根据另一组病毒基因序列，研究团队成功地重建了一种DNA病毒的完整基因组。这种病毒与现生所有已被测序的病毒都有不同。不过，科学家还是发现它与一类感染植物的双生病毒(geminiviruses)，以及一类发现于蜻蜓、真菌和动物粪便中的病毒(gemycircularviruses)存在较远的联系。
为了了解DNA病毒的更多特性，研究人员采用了烟草本赛姆氏(Nicotiana benthamiana)品种作为实验材料。这一烟草品种常常作为研究克隆双生病毒感染力的模型。实验结果发现，在接种病毒的叶子，以及刚长出来的新叶上，都出现了感染的特征。不过，受到感染的植株并未出现任何患病症状。研究者称，这可能是因为烟草本赛姆氏并不是这种病毒的理想宿主。
研究团队认为，驯鹿应该是在进食的时候吃进了这种DNA病毒。较早之前的研究显示，病毒在经过动物消化道之后还可能保持着感染能力。随着气候变化问题的加剧，极地冰川的融解速度加快，更多的病毒颗粒(可能还保持着感染力)将可能被释放到外界环境中。(任天)