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在埃塞俄比亚新发现的疟疾寄生虫学会了逃避检测和治疗

在埃塞俄比亚新发现的疟疾寄生虫学会了逃避检测和治疗 作者在《自然-微生物学》（Nature Microbiology）杂志上详细介绍了他们的基因组监测研究结果。科学家们已经在乌干达、坦桑尼亚和卢旺达发现了对大多数现有抗疟药物有抗药性的疟疾寄生虫菌株；另外，非洲之角也出现了对诊断测试有抗药性的疟疾寄生虫。研究报告的作者、布朗大学转化研究和病理学与实验室医学副教授杰弗里-贝利（Jeffrey Bailey）说，这些寄生虫一直在相互独立地传播，但这项新研究是首次发表的报告，证实了这种双重抗性疟疾菌株的普遍性。贝利说："现在，我们基本上看到了最坏的情况：寄生虫发生了突变，使它们对治疗产生了抗药性，同时也发生了染色体缺失，使它们无法被诊断检测到。这意味着将更难检测出受感染的人，然后当受感染的人接受抗疟药物治疗时，可能无法阻止他们传播疾病。"诊断难题和治疗阻力在非洲，诊断疟疾的标准方法是通过快速诊断检测，检测血液中高度表达的特定寄生虫蛋白。即使病人没有症状，这种检测也能确诊疟疾。缺乏这些蛋白质基因的寄生虫已经进化到检测不到的程度。世界卫生组织推荐的一线疟疾治疗方法是青蒿素类复方药物联合疗法，这种疗法在预防死亡和减少传播方面非常有效。目前在非洲发现的变异对青蒿素产生了抗药性。贝利在布朗大学的研究小组与埃塞俄比亚公共卫生研究所（Ethiopian Public Health Institute）和北卡罗来纳大学教堂山分校（University of North Carolina at Chapel Hill）的研究人员密切合作，对埃塞俄比亚三个地区收集到的带有被删除的蛋白表达基因的疟疾寄生虫样本进行了基因组比较分析。在布朗计算分子生物学中心（Center for Computational Molecular Biology）博士项目联合主任贝利（Bailey）的领导下，科学家们利用分子测序技术评估了青蒿素抗药性突变的普遍性。贝利实验室的博士后研究员阿贝贝-福拉（Abebe Fola）在这项工作中发挥了重要作用，他也是论文的第一作者。研究结果和埃塞俄比亚的疟疾流行率他们发现，8.2%的抗药性寄生虫也携带有蛋白质表达基因的缺失，而这种缺失使它们能够被诊断测试检测到。在埃塞俄比亚，疟疾的总体发病率较低，但在该国 75% 的地区仍有流行，65% 的人口面临风险。每年疟疾发病超过 500 万次。埃塞俄比亚政府制定了到 2030 年消灭疟疾的目标，而及时诊断和使用有效药物治疗是消灭疟疾计划的基石。贝利说："这些寄生虫的传播肯定会增加在埃塞俄比亚和非洲其他地区消灭疟疾的难度，并可能导致病例和死亡人数的增加。"科学家们总结说，需要密切监测抗药性和抗诊断性结合寄生虫的传播，并指出，更好地了解这些变异是如何出现、相互作用和传播的，对于未来在非洲成功控制和消灭疟疾的努力至关重要。此外，贝利说，除青蒿素外，还迫切需要开发治疗疟疾的新疗法以及预防和减缓疾病传播的疫苗。过去十年来，随着新一代测序技术的出现和完善，进行基因组监测以监控突变同时寻找新突变的能力大大提高。他在布朗大学的实验室率先采用高通量技术同时对许多基因进行测序，并与其他大学的研究团队以及乌干达等国的卫生机构合作开展类似本研究的项目。虽然这项研究的分析工作是在布朗大学进行的，但贝利和研究小组的其他成员正致力于在埃塞俄比亚和非洲其他地区建立基因组监测能力。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

距今2300年的古代作物的发现挑战了现代人对非洲农业的看法

距今2300年的古代作物的发现挑战了现代人对非洲农业的看法 卡卡佩尔岩棚位于肯尼亚-乌干达边境附近的埃尔贡山山麓，华盛顿大学考古学家娜塔莉-穆勒和她的合作者在这里发现了东非最早的植物耕作证据。图片来源：Steven Goldstein来自圣路易斯华盛顿大学、匹兹堡大学的考古学家及其同事在最近发表在《英国皇家学会院刊 B》上的一项新研究中，报告了东非内陆地区规模最大、年代最久远的考古植物记录。迄今为止，科学家们在东非收集古代植物遗骸的工作几乎没有取得任何成功，因此，他们对肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达等幅员辽阔、种类繁多的地区早期植物耕作的起始地点和方式知之甚少。这项新研究的共同第一作者、华盛顿大学文理学院考古学助理教授娜塔莉-穆勒（Natalie Mueller）说："关于东非的农业是如何开始的，有很多说法，但关于植物本身的直接证据并不多。"这项工作是在肯尼亚维多利亚湖地区的卡卡佩尔岩洞（Kakapel Rockshelter）进行的。穆勒发现的一种不寻常的作物是田间的豇豆，虽然已经被烧焦，但外形完好无损。以前人们并不认为豆是这一地区早期农业的一部分。图片来源：Proc.英国皇家学会 B穆勒说："我们发现了大量植物，包括大量作物遗存。"过去的历史表明，该地区有着丰富的多样化和灵活的耕作制度，这与现代人对非洲的刻板印象截然不同"。新的研究揭示了一种源自非洲不同地区的不同作物逐步引入的模式。特别是，在卡卡佩尔岩石庇护所发现的豇豆残留物，其直接年代为 2300 年前，是有文献记载的最早到达东非的驯化作物，也可能是最早到达东非的农耕生活方式。研究报告的作者说，豇豆被认为起源于西非，与从非洲中部迁徙而来的班图语民族的传播同时到达维多利亚湖盆地。项目合作伙伴、肯尼亚国家博物馆的 Emmanuel Ndiema 说："我们在卡卡佩尔的发现揭示了东非驯化作物的最早证据，反映了当地牧民与外来班图语农民之间的动态互动。这项研究体现了肯尼亚国家博物馆致力于发掘肯尼亚农业遗产的深厚历史渊源，并促进人们对过去人类的适应性如何影响未来粮食安全和环境可持续性的认识。"卡卡佩尔位于维多利亚湖以北，靠近肯尼亚-乌干达边境的埃尔贡山山麓，是一个公认的岩画遗址，其中的考古文物反映了该地区 9000 多年的人类居住历史。该遗址自 2004 年起被认定为肯尼亚国家地标。本研究的另一位第一作者、匹兹堡大学人类学考古学家 Steven T. Goldstein（17 年华盛顿大学博士）说："卡卡佩尔岩棚是该地区唯一一个我们可以看到如此多不同族群如此长的占领序列的遗址。"利用我们创新的发掘方法，我们能够独一无二地发现驯化动植物进入肯尼亚的情况，并研究这些引进对当地环境、人类技术和社会文化系统的影响。"2018 年，穆勒首次加入戈尔茨坦和肯尼亚国家博物馆，在卡卡佩尔岩棚遗址进行发掘。他们的工作仍在继续。穆勒是在卡卡佩尔进行植物调查的首席科学家；马克斯-普朗克古人类学研究所（位于德国耶拿）是该项目的另一个合作伙伴。穆勒使用浮选技术从卡卡佩尔出土的一个炉膛中的灰烬和其他碎片中分离出野生和驯化植物物种的残留物。虽然她在世界许多其他地方的研究中都使用过这种技术，但在缺水的地方有时很难使用这种方法，因此这种方法在东非还没有得到广泛应用。科学家们利用碳化种子的直接放射性碳年代测定法，记录了豇豆（又称黑眼豌豆，如今是世界上一种重要的豆科植物）在大约 2300 年前的到来，与这一地区的人们开始使用驯化牛的时间差不多。研究人员还发现了高粱至少在 1000 年前从东北部传入的证据。他们还找到了数百颗小米种子，其历史可追溯到至少 1000 年前。这种作物是非洲东部的本土作物，也是今天生活在卡卡佩尔附近社区的重要遗产作物。报纸上刊登了这种特殊豌豆的图片，它代表了一个小小的谜团。穆勒说："我们在北美吃的标准豌豆是在近东驯化的。"它们生长在埃及，很可能是顺着尼罗河经过苏丹来到东非的，高粱也很可能是这样来到东非的。但还有一种豌豆是在埃塞俄比亚独立驯化的，叫做阿比西尼亚豌豆，我们的样本可能是其中之一！"穆勒说，穆勒和她的团队在卡卡佩尔发现的许多植物残体都无法得到确切的鉴定，因为即使是今天在肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达工作的现代科学家也无法获得来自东非的植物样本的良好参考资料。(作为一个单独的项目，穆勒目前正致力于建立这样一个坦桑尼亚植物比较收集库）。"穆勒说："我们的工作表明，随着人们的迁移、采用新作物以及在地方层面放弃其他作物，非洲的耕作方式在不断发生变化。在欧洲殖民主义盛行之前，社区规模的灵活性和决策对于粮食安全至关重要在许多地方仍然如此。"这项研究的结果可能会对许多其他领域产生影响，包括历史语言学、植物科学和遗传学、非洲历史和驯化研究。穆勒还在继续研究如何识别这些植物中的野生植物，尤其是那些来自该遗址最古老的部分，即农业开始之前的植物。"这里是人类进化的地方，"穆勒说。"这里是人类狩猎和采集的起源地。但是，关于狩猎采集者在这一地区食用哪些植物，一直没有考古证据。如果我们能从这一组合中获得这样的信息，那将是一个巨大的贡献。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：