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大流行預防研究的新工具:來自水和水蛭的DNA測序

導讀 在由德國萊布尼茨動物園和野生動物研究所 (Leibniz-IZW) 領導的一項新科學研究中,評估了來自非洲和蒙古水坑的水以及來自東南亞水蛭的血

在由德國萊布尼茨動物園和野生動物研究所 (Leibniz-IZW) 領導的一項新科學研究中,評估了來自非洲和蒙古水坑的水以及來自東南亞水蛭的血粉的能力,以便在無需尋找哺乳動物病毒的情況下檢索哺乳動物病毒。并捕捉哺乳動物??茖W家們使用高通量測序分析了樣本,以識別已知病毒以及科學上的新病毒。這兩種方法都被證明是流行病預防研究的合適工具,因為它們可以發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測野生動物病毒的宿主。例如,鑒定出一種最有可能與東南亞鹿種相關的新型。結果發(fā)表在科學期刊《生態(tài)學與進化方法》上。

尋找和監(jiān)測 SARS-CoV-2 等野生動物病毒的宿主(尚未發(fā)現(xiàn)該病毒的宿主)具有挑戰(zhàn)性。許多野生動物棲息的地區(qū)很難進入,而且這些物種也很難找到或捕捉到。為了防止未來的大流行,如 ,迫切需要新的有效方法來發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測在野生動物中傳播的病毒。當與高通量測序相結合時,基于環(huán)境 DNA (eDNA) 和無脊椎動物衍生 DNA (iDNA) 的方法可能會增強可用的工具包來克服這些挑戰(zhàn)??茖W家小組評估了來自非洲和蒙古水坑的水以及來自東南亞水蛭的血粉,以評估從兩種樣本類型中提取病毒的能力。此類樣本的通常限制是它們僅包含少量的低質量 DNA,尤其是病原體 DNA。因此,作者使用現(xiàn)代“雜交捕獲”方法找出與目前已知的脊椎動物病毒相似的序列,然后使用復雜的高通量技術對它們進行測序。這種方法是成功的,因為它允許在水和水蛭樣本中識別已知和新型病毒。

來自水樣的 DNA 產(chǎn)生了幾種斑馬和野驢常見的病毒,這是預料之中的,因為這些動物經(jīng)常大量訪問水坑。以在非洲水坑中發(fā)現(xiàn)的病毒為例,作者在相關出版物中證明這些病毒仍然具有傳染性,這表明水本身可能是病毒傳播的來源。從東南亞水蛭中,鑒定出許多已知和新型病毒。特別令人感興趣的是一種以前科學上未知的新型,它可能代表科的一個全新屬,似乎與鹿種有關。

“對于埃博拉等許多最致命的病毒,我們?nèi)匀徊恢浪鼈儊碜阅睦铮?rdquo;野生動物疾病系主任亞歷克斯格林伍德教授說。“當前的大流行表明我們對自然界中的病毒多樣性仍然知之甚少。新方法可能會幫助我們識別新病毒及其潛在宿主,而不會遇到與直接收集野生動物樣本相關的常見后勤和道德問題。”環(huán)境 DNA 在許多情況下被證明是有用的,包括難以進入地區(qū)的野生動物物種多樣性的表征、古代種群的研究以及最近的病原體研究。來自水的環(huán)境 DNA 和來自吸血無脊椎動物的 DNA 可用于不同的環(huán)境。”

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