古老病毒
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基因中 8% 是古病毒？「垃圾 DNA」翻身 研究揭早期發育關鍵角色
科學家發現，人類基因組中約有 8% 是數百萬年前病毒入侵祖先細胞時，將自身基因嵌入染色體所遺留的痕跡。這些古老病毒 DNA 長期以來被視為「垃圾 DNA」，但新的證據顯示，它們可能在胚胎發育及人類進化中扮演重要角色。據《CNN》8 月 8 日報導並引述 7 月 18 日刊登於《Science Advances》期刊的最新研究，這些病毒殘留物存在於稱為「轉座子」（transposable elements, TEs）的 DNA 區段中，俗稱「跳躍基因」，能夠在基因組內複製與移動。國際研究團隊利用全新分類方法與基因活性測試，針對靈長類基因組中的 MER11 序列進行分析，發現了四個先前未知的亞家族。其中，最新整合進人類基因組的 MER11_G4 在人類幹細胞與早期神經細胞中具有強大啟動基因表達的能力，顯示其在早期發育階段可能發揮關鍵作用，並影響基因對環境與發育信號的反應。京都大學功能基因組學副教授井上文隆表示：「我們的基因組很早就被測序，但仍有許多部分功能不明。轉座子被認為對基因組演化有重要影響，未來研究將讓我們更清楚它們的意義。」研究同時指出，不同動物的 MER11 序列演化路徑各異，可能參與了人類、黑猩猩與獼猴等靈長類的分化。上海免疫與感染研究所陳勛博士指出，這些古老病毒可能為基因組創新提供「原料」，幫助我們了解人類獨特之處。儘管多數古老病毒 DNA 早已失去活性，不再構成威脅，但也有研究顯示，部分轉座子與癌症等疾病相關。2024 年的一項研究甚至探討了透過抑制特定轉座子，提升癌症治療效果的可能性。新研究發現，部分古老病毒 DNA 能啟動幹細胞基因表達，影響人類演化進程。（圖／翻攝自X）
4.8萬年古老病毒甦醒 科學家警告：恐釀災難性流行病
近日一支法國研究小組宣布，他們發現了深鎖在西伯利亞永凍土中的古老病毒，距今超過4.8萬年，團隊將這些病毒放進活的變形蟲中，它們還能夠侵入細胞進行複製。但也有科學家警告說，這些病毒可能是災難性的，會導致新的流行病。據《IFLScience》報導，法國艾克斯-馬賽大學研究人員從俄羅斯遠東地區收集樣本，復活了48500年的古老病毒。研究人員說，雖然這研究看起來很冒險，但他們考量永凍土跟氣候變遷日益嚴重，這還是一個很值得的研究。在此之前，他們曾在2014年復活西伯利亞永凍土中3萬年的病毒。 研究人員說，這些病毒只不過是生活在土壤和水中的單細胞斑點，但經過實驗結果，病毒可能變成傳染性病原體，因為他們將病毒放入活變形蟲中，它們還能侵入細胞並進行複製。論文的作者之一克拉維里（Jean-Michel Claverie）表示，「48500年是一項世界紀錄。」研究人員從一塊有2.7萬歷史的長毛象冷凍糞便和毛中，復活了3種新病毒，分別命名為長毛象病毒（Pithovirus mammoth）、潘多拉長毛象病毒（Pandoravirus mammoth）和巨型長毛象病毒（Megavirus mammoth）；也從西伯利亞狼的胃中，分離出2種新病毒。分別為小豆狼瘡病毒（Pacmanvirus lupus）和潘多拉狼瘡病毒（Pandoravirus lupus）。據《線上郵件》報導，最年輕的冷凍病毒距今2.7萬年，最新發現的病毒被冷凍4.85萬年。科學家警告，儘管這些病毒，不被認為會對人類造成威脅，但融化的凍土中的病毒可能是災難性的，會導致新流行病。
下一波全球大流行來自冰川融化？ 研究表明：「古老病毒」將溢出並感染新宿主
最新研究指出，下一波全球病毒大流行可能不是來自蝙蝠或鳥類，而是來自融冰中的物質。隨著氣候變遷導致全球氣溫上升，冰封在冰川和永凍土中的病毒和細菌更有可能被重新喚醒並感染當地的野生動物，尤其是這些動物的活動範圍因為溫度的上升而越來越靠近南北兩極時。據《衛報》的報導，一項針對世界最大北極淡水湖黑曾湖（LakeHazen）的土壤及湖泊沉積物進行的遺傳分析表明，在融化的冰川附近，病毒溢出並首次感染新宿主的風險正在增加。這項由加拿大渥太華大學教授Stéphane Aris-Brosou和同事共同發表於《皇家學會報告生物科學版》（Proceedingsof the Royal Society B）的研究表明，隨著全球暖化情況加劇，冰封在冰川和永凍土中的病毒和細菌更有可能被重新喚醒並感染當地的野生動物。他們從黑曾湖收集土壤及沉積物樣本，並對樣本中的RNA及DNA進行測序，以確認與已知病毒及潛在動植物或真菌宿主密切相符的特徵，並以一種演算法評估這些病毒感染不相關生物群體的風險，發現在靠近大量冰川融水流入的地方，病毒感染新宿主的風險隨著氣候變暖正在加劇。例如，西伯利亞北部2016年爆發的炭疽疫情便感染至少7人，並導致1名兒童死亡，原因是一股熱浪融化永凍土，使一具受感染的馴鹿屍體外露，而當地上一次爆發疫情是在75年前的1941年。近期也有其他研究表明，未知的病毒確實可以且已經在冰川中遊蕩。比如說美國俄亥俄州州立大學研究人員2021年於中國青藏高原樣本中發現33種病毒遺傳物質，其中28種是新病毒。根據地點判斷，這些病毒估計有1.5萬年的歷史。法國國家科技研究中心（CNRS）科學家更在2014年成功喚醒一種從西伯利亞永凍土中分離出的巨型病毒（giant virus），使其3萬年來首次重新俱備傳染力。該研究的作者Jean-Michel Claverie當時便告訴BBC，讓這些冰層暴露可能是「災難的根源」。
考古學家發現最古老鼠疫桿菌菌株！ 5千年前20多歲男子受感染
黑死病在14世紀橫掃整個歐洲，奪走數千萬人性命，導致歐洲人口減少1／3以上，如此兇惡的細菌其實有著古老的歷史，專家對5000年前一名狩獵採集者的牙齒和骨骼進行分析，竟發現導致黑死病的鼠疫桿菌（Yersinia pestis）的古老菌株。根據《鏡報》報導，科學家19世紀時在拉脫維亞發現一具約5000年前的男性骨骼，並將其命名為代號RV 2039，初步鑑定骨骼的主人生前年齡約為20至30歲。專家也在同樣一處地方發現另外3人的骸骨，因此推測他們可能同屬於一個狩獵採集團體。（圖／翻攝自期刊《細胞報告》網站）科學家隨後採集RV 2039牙齒和骨頭樣本進行基因檢測，同時進行病毒、細菌病原體測試，意外發現鼠疫桿菌的古老病毒株。科學家隨後針對細菌基因組進行重組，並且和其他古老細菌進行比較，發現這確實是目前發現的最古老鼠疫桿菌病毒株。「令人驚訝的是，我們在這個早期菌株中已經或多或少地看到了鼠疫桿菌的完整基因組，只缺少幾個基因」，科學家發現，這個古老的鼠疫桿菌病毒株缺少了一些基因，使它沒有能力將跳蚤作為載體並將黑死病傳播給人類，因此推測RV 2039得到的疾病大概比中世紀的黑死病溫和得多。考古學家克勞斯（Krause-Kyora）表示，與RV 2039埋在同一處的其他人骨骼並沒有發現鼠疫桿菌，因此推測RV 2039是受到囓齒動物咬傷感染疾病的，表明這種細菌並沒有高度傳染性。科學家表示，這樣的發現直接推翻了有關鼠疫導致新石器時代末期西歐人口銳減的假設。（圖／翻攝自期刊《細胞報告》網站）