蜂拥而至的秘密:蝙蝠“夜总会”是防止未来病毒爆发的关键

蜂拥而至的秘密:蝙蝠“夜总会”是防止未来病毒爆发的关键

德克萨斯农工大学的研究人员说,蝙蝠病毒耐受性的进化可能有助于科学家预防未来的大流行。

蝙蝠携带一些最致命的人畜共患疾病,可以感染人类和动物,例如埃博拉病毒和COVID-19

在最近发表在《细胞基因组学》杂志上的一篇文章中,德克萨斯农工大学的一个研究小组透露,某些种类的蝙蝠可以抵御它们携带的病毒,因为它们通常在季节配群中交换免疫基因。

 

“了解蝙蝠如何进化出病毒耐受性可能有助于我们了解人类如何更好地对抗新出现的疾病,”德克萨斯A&M兽医与生物医学科学学院(VMBS)的Nicole Foley博士说。“作为基因组学家,我们的工作经常为直接研究病毒传播的科学家的研究奠定基础。他们可能正在开发疾病疫苗或监测脆弱的动物种群。我们都相互依赖,以领先于下一次大流行。

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一只蝙蝠,正在狩猎。图片来源:Nicole Foley 博士/德克萨斯 A&M 兽医与生物医学科学学院

由于蝙蝠通常对它们携带的疾病具有免疫力,Foley和VMBS兽医综合生物科学系教授Bill Murphy博士认为,研究蝙蝠的疾病免疫力可能是预防下一次全球大流行的关键。

“由于 COVID-19 大流行,预测和预防疫情是研究人员和公众的首要考虑因素,”弗利说。“一些蝙蝠物种对对人类健康有害的病毒具有耐受性,这意味着它们成为疾病的宿主 – 它们携带病毒,但至关重要的是它们不会出现症状。

蜂拥行为的秘密

为了揭示蝙蝠是如何进化出对这些致命病毒的耐受性的,Foley,Murphy和他们的国际研究伙伴绘制了Myotis蝙蝠的进化树,他们知道这对于试图确定可能涉及哪些基因至关重要。

“蝙蝠是第二大哺乳动物属,有140多种,”她说。“它们几乎遍布世界各地,它们携带着各种各样的病毒。

为了增加与弄清楚物种之间关系相关的困难,Myotis 和其他蝙蝠物种在交配过程中也会参与蜂群行为。

“你可以把蜂拥而至的行为想象成社交聚会;有很多飞行活动,增加交流和物种间的混合;对于蝙蝠来说,这与去俱乐部没有什么不同,“弗利说。

让研究人员感到复杂的是,蜂拥而至创造了越来越多的杂交种——个体蝙蝠的父母来自不同物种。

“Myotis蝙蝠的问题在于,物种太多了,大约有130种,但它们看起来都非常相似,”Foley说。“很难将它们彼此区分开来,然后杂交使它变得更加困难。如果我们试图绘制出这些蝙蝠是如何进化的,这样我们就可以了解它们的疾病免疫力,能够分辨出谁是谁非常重要。

解开杂交

考虑到这一点,为了绘制Myotis蝙蝠之间真实关系的地图,Foley和Murphy首先解开了杂交的遗传密码,以便他们能够更清楚地分辨哪些物种是哪些物种。

“我们与来自爱尔兰、法国和瑞士的研究人员合作,对60种Myotis蝙蝠的基因组进行了测序,”她解释说。“这使我们能够弄清楚DNA的哪些部分代表了该物种的真实进化历史,哪些部分来自杂交。

随着这部分难题的解决,研究人员终于能够更仔细地检查遗传密码,看看它如何揭示疾病免疫力。

他们发现,免疫基因是物种之间在蜂拥而至时最常交换的基因之一。

“对于研究人员来说,蜂群行为一直是一个谜,”弗利说。“现在我们更好地理解了为什么这种特殊行为会进化 – 也许是为了促进杂交,这有助于在整个人群中更广泛地传播有益的免疫基因变异。

研究人员的新问题

Foley和Murphy的发现为关于杂交在进化中的重要性的新问题打开了大门。

“杂交在我们的发现中发挥的作用比我们预期的要大得多,”Foley指出。“这些结果让我们想知道,到目前为止,杂交在多大程度上掩盖了基因组学家对哺乳动物进化历史的了解。

“现在,我们希望确定哺乳动物之间发生杂交的其他实例,看看我们可以了解它们之间的关系,甚至基因组如何以及为什么以这种方式组织,”她说。

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