古代博物馆标本改写DNA病毒进化的故事

　　科学家们筛选了类人猿博物馆的DNA病毒标本，揭示了几十年来病毒进化和宿主-病毒关联的见解。

　　

奥地利维也纳大学的科学家们筛选了从自然历史博物馆获得的类人猿标本，以鉴定DNA病毒。这项开创性的研究为类人猿的历史病毒群及其与现代病毒谱系的潜在联系提供了独特的见解。这一发现可能对研究DNA病毒的进化有价值。

这项研究发表在《Scientific Reports》杂志上。

广泛的地理和时间覆盖范围：该研究分析了来自不同地理范围的类人猿样本，包括野生和圈养的个体，其中一些样本可以追溯到180多年前。

自然历史博物馆保存了大量的化石和标本，是研究遗传多样性、生态系统动力学和进化过程的宝贵科学资源。

博物馆组学是对保存在博物馆中的历史或古代DNA标本的研究。这一创新领域利用现代DNA测序技术来重建古代和历史基因组，从而对生物多样性有了更深入的了解。这些标本可用于利用高通量DNA测序技术重建古代基因组。

传染病研究是博物馆组学中一个有趣的领域。古代微生物遗传物质在揭示感染性病原体的进化和传播方面具有巨大的潜力。

从考古标本重建的病毒基因组表明，类人猿等非人类灵长类动物携带多种具有DNA基因组的病毒（DNA病毒）。共同系统发育分析表明，DNA病毒在很长一段时间内与它们的类人猿宿主稳定地联系在一起。这些发现强调了宿主物种及其相关病毒之间的进化相互作用。

在这项研究中，科学家们使用高通量DNA测序技术筛选了209个类人猿博物馆标本，以鉴定DNA病毒。他们的分析包括野生和圈养的类人猿。

具体来说，他们开发并实施了一套诱饵，涵盖了13个病毒科的99种不同的DNA病毒。

DNA质量的高度可变性：尽管存在降解或污染样品的挑战，该团队利用先进的测序和生物信息学技术成功地重建了近乎完整的病毒基因组。

科学家们从类人猿博物馆标本中提取DNA，并对其进行测序，以寻找DNA病毒。由于历史博物馆的标本通常比考古标本更年轻，因此提取的DNA比古代DNA碎片更少。

高通量DNA测序检测到博物馆标本中存在多种病毒。获得了6个完整的病毒基因组，包括3个乙型肝炎病毒基因组和3个猴痘病毒基因组。在一只大猩猩和两只黑猩猩中鉴定出乙型肝炎病毒基因组，在三只猩猩中鉴定出猴痘病毒基因组。

高覆盖率的乙型肝炎病毒基因组与先前从喀麦隆南部野生出生的西部低地大猩猩的血液样本中测序的基因组非常相似。目前研究中分析的大猩猩标本也来自喀麦隆，是40多年前采集的。这种病毒谱系的连续性证明了某些病毒与其宿主物种之间随时间的稳定联系。

从黑猩猩身上获得的另外两种乙型肝炎病毒基因组与最近确定的参考基因组表现出更深的差异。

在这项研究中测序的两个乙肝基因组，一个来自野生出生的尼日利亚-喀麦隆黑猩猩，与之前从南部非洲国家安哥拉的黑猩猩标本中测序的基因组非常相似。

另一种来自喀麦隆中部黑猩猩的乙型肝炎基因组与刚果Conkouati-Douli国家公园报告的基因组最接近。

产生猴痘病毒基因组的三只猩猩来自印度尼西亚苏门答腊岛的一家动物园。然而，博物馆的文件中并没有具体说明动物园的名字。科学家指出，1964-1965年鹿特丹动物园曾爆发猴痘疫情，9只受感染的猩猩中有6只死亡。

本研究中测序的猴痘基因组与鹿特丹爆发的猴痘基因组的遗传相似性强烈表明，采样的猩猩是这次流行病的受害者。

对宿主-病毒稳定性的洞察：共同系统发育分析表明，某些DNA病毒，如乙型肝炎病毒，表现出长期的稳定性，并与它们的类人猿宿主共同进化适应。

这项研究强调了从自然历史博物馆收藏的类人猿标本中存在的几种DNA病毒。

最值得注意的发现是从一只大猩猩和两只黑猩猩身上检测到高覆盖率（超过18倍）的乙型肝炎病毒基因组。从这些标本中重建的近乎完整的病毒基因组及其在系统发育背景下的位置提供了证据，证明这些病毒株确实与它们各自的宿主物种有关，并且与当前流行的病毒谱系有关。

总的来说，这项研究证明了从博物馆的类人猿标本中富集和检测病毒DNA的可能性。这类研究可以提供关于感染率或人类与其他物种之间传播模式的信息。

科学家们面临着诸如数据库中病毒株的可用性和目标富集的使用等挑战，这限制了检测未描述的历史菌株的可能性。另一个担忧是一些库中缺少目标病毒。

尽管如此，该研究展示了目标富集策略的有效性，实现了病毒DNA 200倍以上的富集。然而，研究中使用的目标富集策略在检测和重建过去病毒未采样多样性方面是高效和经济的，因为富集因子超过200倍。

科学家们强调了利用病毒基因组大数据集对历史病毒组进行时空研究的必要性。这样的研究可以阐明跨地理和时间尺度的病毒传播和宿主相互作用的模式，有助于了解人畜共患病的风险和保护工作。