基因测序揭示古代流行病的动态

新的DNA回收和测序技术终于使科学家能够组装古代瘟疫以及难以捉摸的现代瘟疫的完整基因组

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在过去的一千年里,引起麻风病(汉森氏病)的细菌麻风分枝杆菌变化非常缓慢。然而,在不到一个世纪的时间里,它已经产生了对一种广泛使用的抗菌治疗具有抗药性的菌株。

这种遗传历史是通过一种被称为DNA钓鱼的小技巧揭示出来的——DNA钓鱼技术部分由德国图宾根大学的遗传学家约翰内斯·克劳泽 (Johannes Krause) 开发。研究人员从古老的骨骼和牙齿开始,使用现代DNA链作为“诱饵”来搜寻古代细菌DNA。粘附在诱饵上的旧DNA随后通过基因测序进行研究。克劳泽和他的合作者在六月份的《科学》杂志上详细介绍了这项工作。

研究人员希望根据病原体的进化史,发现现代抗生素耐药菌株的出现。这些数据还可以揭示人类状况的变化(例如卫生条件的改善)在多大程度上影响了感染率,超过了病原体固有的特性。南卡罗来纳大学流行病学家莎伦·德威特 (Sharon DeWitte) 认为,这些见解“对于理解疾病如何进化以及它们可能采取何种形式非常重要”。


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克劳泽指出,DNA钓鱼的下一个主要目标是结核分枝杆菌,它是仅次于艾滋病毒的世界上传播最广泛的致命传染病背后的细菌。

伦敦大学学院的微生物学家海伦·多诺霍 (Helen Donoghue) 表示,DNA钓鱼可能会遗漏现代菌株中不存在的古代遗传片段。但它可以让科学家研究来自遥远时期的保存不善的病原体基因组。麦克马斯特大学研究古代霍乱的研究员艾莉森·德沃特 (Alison Devault) 说:“只要标本中保存有足够的核酸,就真的没有限制。” 不久,过去几个世纪甚至几千年的瘟疫可能会被揭露出来,以帮助后代避免过去最痛苦的折磨。

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