越发展越致命:考古遗址中的DNA揭示了鸡病毒的进化飞跃

越发展越致命:考古遗址中的DNA揭示了鸡病毒的进化飞跃由考古学家和生物学家组成的研究小组从过去1000年的考古鸡身上恢复并重建了古老的MDV序列。通过比较来自现代鸟类和古代鸟类的病毒基因组,他们确定了导致现代病毒毒力增强的基因改变。根据古老的基因序列,他们还能够利用细胞测定法复活古老的生物过程,证明古老的菌株比现代的菌株要温和得多。这一突破不仅揭示了MDV的进化史,而且有望开发出更有效的疗法来防治这种毁灭性的家禽疾病。这项新研究基于从欧洲和近东140个考古遗址中发掘出的鸡骨中分离出的DNA。这些古老的基因组显示,MDV在1907年首次被描述之前至少1000年就已在欧洲鸡群中广泛传播。这凸显了保存考古遗迹的重要性,尤其是考虑到它们能够揭示病毒性进化的宝贵信息。马雷克氏病病毒颗粒在受感染细胞核中复制的电子显微镜图像。图片来源:皮尔布莱特研究所生物成像小组最初描述这种疾病时,老鸡只出现轻微症状。随着20世纪50和60年代鸡肉消费量的急剧增加,MDV不断演变,尽管已开发出多种疫苗,但其侵袭性却越来越强。第一作者StevenFiddaman博士(牛津大学生物学系)说:"我们的发现不仅揭开了马雷克氏病病毒的进化史,还为加深我们目前对病原体毒力的理解奠定了基础。通过将古老的DNA技术与现代基因组学相结合,我们打开了一扇了解过去的窗口,可以指导未来管理病毒性疾病的策略。"这项研究的首席考古学家纳奥米-赛克斯教授(埃克塞特大学)说:"这项研究强调了保存在考古学和博物馆藏品中的生物材料的深远意义,因为我们无法预见对它们的研究在未来会有怎样的变革性应用。"该研究的共同第一作者劳伦特-弗朗茨教授(慕尼黑大学)说:"我们的工作彰显了跨学科合作的力量,将古遗传学家、病毒学家、考古学家和生物学家聚集在一起,揭开了一种对经济和农业具有重大影响的病原体的复杂进化史。"共同第一作者格雷格-拉森教授(牛津大学)评论说:"我们已经看到,减轻疾病往往会产生一种选择压力,从而增强病毒的毒性。通过对古老病毒基因组的测序,我们能够观察到这一过程的发生,这表明在过去的一个世纪中,MDV的毒力有了多么显著的提高。"共同第一作者阿德里安-史密斯教授(牛津大学生物学系)说:"古DNA为我们提供了一个独特的视角,让我们了解MDV作为一种致命的鸡病毒的出现,并可能为我们提供适用于控制其他具有医学和兽医学重要性的病毒感染的经验教训。"皮尔布莱特研究所荣誉科学家VenugopalNair教授说:"这篇论文中关于毒力起源的发现,尤其是与古老的马立克氏病病毒基因序列相关的发现,将为探索这种病毒毒力增强的分子机制提供巨大的科学机遇,而这种病毒的毒力增强恰好与20世纪60年代以来家禽养殖业的强化相吻合"。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418455.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418455.htm

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考古学家刚刚挖出一个比金字塔和巨石阵还要古老的神秘石质结构考古学家最近发现了一个来自石器时代的结构,他们认为其比巨石阵和在吉萨发现的埃及金字塔还要古老。考古学家认为这个结构--他们说是一个圆环--大概建于7000年前。他们还希望对该结构的研究能提供更多关于这些古老而神秘的结构的信息。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322069.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1322069.htm

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新研究揭示铁线虫如何利用窃取的DNA劫持宿主行为许多寄生虫会操纵宿主的行为,以确保它们的生存和繁殖能力。铁线虫就是这种行为控制最复杂的例子之一。铁线虫出生在水中,利用蜉蝣等水生昆虫搭便车来到旱地,在那里它们等待被蟋蟀或螳螂等陆生昆虫吃掉。铁线虫一旦到达这些宿主,就会开始生长并操纵宿主的行为。成熟的铁线虫最终会诱使宿主跳入水中,通常会导致宿主最终死亡,这样它就能完成自己的生命使命并进行繁殖。铁线虫以螳螂为最终宿主。在螳螂体内成熟后,它们操纵宿主进入水体,在那里寄生繁殖。图片来源:TakuyaSato以前的研究表明,铁线虫会劫持宿主的生物通路,增加向光的运动,从而导致宿主接近水体。科学家认为,这是通过模仿宿主中枢神经系统的分子来实现的,但这些寄生虫究竟是如何发展出这种分子模仿能力的,一直是个谜。为了回答这个问题,研究人员分析了脊索动物铁线虫在操纵螳螂宿主之前、期间和之后的全身基因表达。他们发现,当宿主受到操纵时,有3000多个铁线虫基因的表达量增加,而有1500个基因的表达量减少。另一方面,螳螂大脑中的基因表达没有变化,事实上,与未感染螳螂的基因表达无法区分。这些结果表明,铁线虫会产生自己的蛋白质来操纵宿主的神经系统。研究人员接下来搜索了一个蛋白质数据库,以探索铁线虫用来操纵螳螂的基因的起源。米西纳说:"令人吃惊的是,许多可能在操纵宿主方面发挥重要作用的铁线虫基因与螳螂基因非常相似,这表明它们是通过水平基因转移获得的。水平基因转移是一个生物过程,在这个过程中,基因从一种生物转移到另一种生物,但不是通过繁殖。它可以对生物进化产生重大影响,使生物能够迅速获得新的基因或功能,从而帮助它们适应新的环境或生活方式。铁线虫进一步的分析支持了这样的观点,即脊索动物铁线虫中的分子拟态很可能是来自螳螂的水平基因转移的结果。特别是,研究发现有1400多个铁线虫基因与螳螂体内的基因相匹配,但与不使用螳螂宿主的铁线虫物种相比,这些基因不存在或有很大差异。作者的结论是,他们发现的大量拟态基因很可能是铁线虫进化过程中来自不同螳螂物种的多个水平基因转移事件的结果。这些基因,特别是那些与神经调节、对光的吸引力和昼夜节律有关的基因,似乎在宿主操纵中发挥了作用。横向基因转移是细菌进化抵抗抗生素的主要途径之一。米西纳相信,随着我们发现更多多胞生物之间水平基因转移的例子,我们将对这一现象以及整个进化过程有更深入的了解:"我们在铁线虫身上发现的许多水平基因转移案例可以作为一个很好的研究模型。利用这个模型,我们希望能找出水平基因转移的内在机制,并推进我们对进化适应的理解。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391447.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391447.htm

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科学家关注蝙蝠群聚交换免疫基因带来病毒耐受性的进化的现象

科学家关注蝙蝠群聚交换免疫基因带来病毒耐受性的进化的现象德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院(VMBS)的NicoleFoley博士说:"了解蝙蝠是如何进化出病毒耐受力的,可能有助于我们了解人类如何才能更好地对抗新出现的疾病。作为基因组学家,我们的工作常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易感动物种群。我们相互依赖,才能在下一次大流行中保持领先。"一只正在捕食的鼠耳蝠。图片来源:NicoleFoley博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学学院由于蝙蝠通常对其携带的疾病具有免疫力,福里和兽医综合生物科学系教授比尔-墨菲博士认为,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。福里说:"由于COVID-19大流行,预测和预防疫情爆发成为研究人员和公众的首要任务。有几种蝙蝠对危害人类健康的病毒有耐受性,这意味着它们会成为疾病的贮藏库--它们携带病毒,但关键是它们不会出现症状"。长耳鼠耳蝠。图片来源:NicoleFoley博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院为了准确揭示蝙蝠是如何进化出对这些致命病毒的耐受力,弗利、墨菲和他们的国际研究伙伴绘制了蝙蝠的进化树图,他们知道这对于试图确定哪些基因可能参与其中至关重要。"鼠耳蝠是哺乳动物中的第二大属,有140多个物种,"她说。"它们几乎遍布世界各地,并寄生着多种多样的病毒。鼠耳蝠和其他蝙蝠物种在交配期间也有成群行为,这给弄清物种间的关系增加了困难。"在一起栖息的长耳鼠耳蝠。图片来源:NicoleFoley博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学学院Foley说:"你可以把群体行为想象成社交聚会;这里有大量的飞行活动、更多的交流和物种间的交融,对蝙蝠来说,这和去夜总会没什么两样。"让研究人员感到复杂的是,蝙蝠群会产生更多的杂交种--父母来自不同物种的个体蝙蝠。Foley说:"鼠耳蝠的问题在于种类繁多,大约有130种,但它们看起来都非常相似。很难将它们彼此区分开来,而杂交则使区分变得更加困难。如果我们想弄清楚这些蝙蝠是如何进化的,从而了解它们的疾病免疫力,那么能够分辨出谁是谁就非常重要了。"长耳鼠耳蝠。图片来源:NicoleFoley博士/德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院有鉴于此,为了绘制出鼠耳蝠之间的真实关系图,弗利和墨菲首先解开了杂交的遗传密码,这样他们就能更清楚地分辨出哪些物种是鼠耳蝠。她解释说:"我们与爱尔兰、法国和瑞士的研究人员合作,对60种蝙蝠的基因组进行了测序。这使我们能够弄清DNA中哪些部分代表了物种的真实进化史,哪些部分是杂交产生的。"解决了这部分难题后,研究人员终于能够更仔细地研究遗传密码,看看它如何可能揭示疾病免疫。他们发现,免疫基因是蜂拥时物种间最频繁交换的一些基因。"对于研究人员来说,群聚行为一直是个谜,"Foley说。"现在我们对这种特殊行为进化的原因有了更好的理解--也许是为了促进杂交,这有助于在整个种群中更广泛地传播有益的免疫基因变体。"NicoleFoley博士和WilliamMurphy博士。资料来源:德克萨斯农工大学兽医和生物医学科学学院Foley和Murphy的发现为我们提出了关于杂交在进化中的重要性的新问题。Foley指出:"杂交在我们的发现中所起的作用比我们预想的要大得多。这些结果让我们不禁要问,迄今为止,杂交在多大程度上掩盖了基因组学家对哺乳动物进化史的了解。现在,我们希望找出哺乳动物之间发生杂交的其他情况,看看我们能了解它们之间的关系,甚至基因组是如何以及为什么会以这种方式组织起来的。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1420013.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1420013.htm

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考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展

考古学家探索了剑齿虎牙齿的进化发展访问:NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器在猫科动物和猎猫科动物颅骨中观察到的形态变化示例,这些物种的上犬齿有长有短。图片来源:NarimaneChatar/列日大学剑齿虎是一种标志性的细长上犬齿,长期以来一直吸引着科学家和普通大众,这主要是因为它们曾多次出现在化石记录中,其中包括两个特别著名的剑齿虎品系:猫科(家猫、狮子、老虎等的家族)和猎猫科(一个完全灭绝的家族)。然而,这些家族获得细长上犬齿的过程仍然相当不清楚。耶鲁大学博物馆(耶鲁大学博物馆,美国纽黑文)扫描的剑齿虎Eusmilussicarius的头骨和下颌骨。资料来源:N.Chatar/列日大学该研究的第一作者纳里曼-查塔尔(NarimaneChatar)在列日大学EDDy实验室完成了博士学位,现在是美国加州大学伯克利分校的博士后研究员。研究小组使用最先进的三维扫描仪和分析方法,精心收集和分析了来自各种现有和已灭绝物种的数据。"我们对来自不同时代和大陆的99个下颌骨和91个头骨的形状进行了量化,使我们对这些动物的进化有了更好的了解。揭开剑齿虎进化的秘密不仅丰富了我们对地球过去的了解,还记录了导致进化趋同的机制,"ULiège的EDDyLab主任ValentinFischer教授说。这项研究揭示了一些令人惊讶的结果。首先,在上犬齿较长的物种和上犬齿较短的物种中,并不存在两种截然不同的头颅形态,相反,在现今最小的猫科动物和已经灭绝的剑齿虎之间,存在着一种连续的形态。法属圭亚那大学的研究员玛戈-米肖博士说:"从形态学的角度来看,现今小型猫科动物的头骨与大型剑齿猫科动物的头骨一样奇特和经过改造。因此,这是猫科掠食者在地质年代演变过程中所经历的连续形态中的两个极端。""我们的研究表明,我们通常认为教科书中的进化模式例子实际上是出于教育目的而简化的。"罗马拉萨皮恩扎大学(UniversityofRomeLaSapienza)博士后研究员达维德-塔马尼尼(DavideTamagnini)解释说:"然而,当我们潜心进行统计分析时,就会发现这些案例中的情况要复杂得多,这也是我们的收敛性测试结果所表明的。"第二个惊喜涉及进化产生剑齿虎物种的路径。事实上,研究小组的研究发现,剑齿物种在进化史初期的形态进化速度要快于犬齿较短的物种。玛格特-米肖指出:"除其他引人入胜的发现外,我们还发现剑齿虎物种的颅颌齿一体化程度降低,从而促进了颌骨和头颅形态的适应性和多样化。"快速的形态多样化和可塑性较强的头骨被认为是促进猫科和猎猫科动物出现细长上犬齿的两个关键因素。查塔尔博士说:"因此,进化成类似剑齿猫科的食肉动物似乎有一个共同的秘诀。"最后,研究小组的研究强调了剑齿类动物的衰落以及猫科掠食者在其进化史上的广泛趋势。尽管剑齿虎"仅"在几千年前灭绝,但事实上,自中新世(距今-2300万年至-500万年前)以来,猫科掠食者一直在减少。塔马格尼尼博士解释说:"其中一些猫科掠食者,尤其是剑齿虎物种迅速占据了相当专门化的壁龛,这使它们更容易灭绝。"这种现象被称为"宏观进化棘轮",它被认为是某些族群衰落的潜在驱动力,在这种情况下,进化有利于早期普遍化形式的丧失,从而导致在族群历史的后期出现更加特化但也更加脆弱的形式。食肉动物有自己的进化途径和灭绝风险。费舍尔教授总结说:"研究远古食肉动物是如何繁荣和衰落的,可以为我们提供有关生态系统可能的未来的信息。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431189.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431189.htm

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