设计灭绝:牛瘟

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


博主注:在接下来的几周,我将暂时不回复博客,因为我要结婚了(耶!),度蜜月(双重耶!),以及搬家(再见科罗拉多!非常伤心要离开)。在此期间,我将为您带来一些经典的艺术变形虫内容。

这篇文章最初发表于2010年1月13日。自从我在2010年写这篇博文以来,牛瘟确实已经被根除。2011年8月8日,联合国宣布牛瘟已正式从世界范围内消除,使其成为继天花之后,历史上第二种被我们消灭的疾病。


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灭绝有一个反面:根除。我们对天花做到了这一点(或者更确切地说,几乎做到了;一些样本在美国和俄罗斯的实验室中幸存下来),尽管这种做法的伦理在智力练习中值得思考,但毫无疑问,它减轻了数百万人的痛苦。科学家们即将再次对两种生物做到这一点:另一种病毒和一种臭名昭著的寄生虫。无论哪一种的灭绝都将标志着人类历史上第二次发生这种情况,也是30年来的第一次。

牛瘟是一种恶性牲畜病毒,自古代以来已使欧亚大陆和非洲数亿头牛患病。在从未接触过这种疾病的牛群中,它可以杀死几乎所有动物,而且死亡过程非常痛苦:口部和泌尿生殖道溃疡、便秘后腹泻,以及呼吸困难。尽管这种病毒只影响牛和相关的野生动物,如角马和长颈鹿,但当数百万头牛死亡时,它们的饲养者就会挨饿。

牛瘟病毒,一种“属”于麻疹病毒属的副粘病毒,似乎与麻疹、腮腺炎和犬瘟热病毒有关。牛瘟是一种 RNA 病毒,这意味着它使用我们通常用来将 DNA 翻译成蛋白质的物质作为其遗传物质。对于生物极客来说,它是一种负链病毒,这意味着基因组必须通过 RNA 聚合酶翻译成正链,而 RNA 聚合酶方便地包装在病毒粒子中。正链随后充当 mRNA,可以制造病毒的所有劫持、开锁和逃逸细胞的自由蛋白质。当病毒完成复制后,新的负链 RNA 和适当蛋白质的样本随后被膜包裹,膜上布满了融合和附着蛋白,这些蛋白有助于病毒进入细胞。

每种副粘病毒都只有一条 RNA 链,链上只有 6-10 个基因。在麻疹病毒属中,每个基因之间恰好有三个核苷酸(A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)或 U(尿嘧啶)),对于我们这些熟悉有细胞生命中基因之间数千个甚至数百万个非编码核苷酸碱基的人来说,这是一种非常高效的包装。基因的顺序也是保守的,因为病毒 практикует “转录极性”,这是一种现象,其中最靠近 RNA 链“起始”端的基因比末端的基因转录得更频繁。这可能是因为翻译链的蛋白质——RNA 聚合酶——在完成之前有脱落的趋势。这提供了廉价且简单的转录调控,但也强烈激励不要改组你的基因。到目前为止,我告诉你的内容适用于麻疹病毒属和副粘病毒属,但除了上面的面部照片外,我无法在网上找到更多关于牛瘟特定作案手法的信息。

奇怪的是,尽管它很厉害,但这种病毒从未成功到达美洲。尽管在 1970 年代有一种可靠的疫苗,并且几乎在非洲消除了这种病毒,但我们并没有完成这项工作,在 1980 年代早期,数千万头牲畜再次死亡。最终,在 1993 年,联合国粮食及农业组织受够了,并决定是时候向病毒宣战了。17 年后,结局即将到来。您可以在此处(需要订阅)和此处阅读更多关于病毒历史和根除工作以及我们离第二次地球上有意的灭绝有多近的信息。

下次:感谢您当地水处理厂的第 1,356 个理由:麦地那龙线虫。

 

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