我们的集体经验让我们敏锐地意识到蝙蝠有一种不可思议的携带能力致命病毒,但不知何故仍然生存下来。
对于这个令人羡慕的事物,我们还有很多不了解的地方抵抗力 - 以及其他蝙蝠能力,例如超长寿命 - 但新的高度详细的基因组序列可能会提供一些线索。
“得益于一系列复杂的统计分析……我们已经开始揭示蝙蝠‘超能力’背后的遗传学,包括它们耐受和克服 RNA 的强大表面能力,”说石溪大学进化与保护生物学家莉莉安娜·达瓦洛斯。
通过将六种蝙蝠的基因组与其他哺乳动物的基因组进行比较,研究人员发现了证据,表明蝙蝠的免疫系统以与其他哺乳动物不同的方式发挥作用。 更好地了解它们如何抵抗病毒可以帮助我们做同样的事情。
这些抵抗病毒的超能力使蝙蝠能够在世界各地的许多环境中繁衍生息。 目前,它们占所有现存哺乳动物物种的 20%,已识别的蝙蝠物种超过 1,400 种。
尽管它们具有携带细菌的能力,但它们在我们的生态系统中发挥着至关重要的作用。 至少 500 种植物依赖蝙蝠授粉(如香蕉、芒果和龙舌兰),其他植物则依赖蝙蝠授粉在他们的粪便上,有些物种通过吞噬昆虫来控制昆虫(包括讨厌的蚊子)。
了解它们的抵抗力及其不幸的病毒孵化副作用,可以帮助我们更安全地共存。
Dávalos 及其同事对六种截然不同的蝙蝠物种的基因组进行了测序和比较:马菊头菊,摩洛索斯 摩洛索斯,库氏海螺和鼠耳鼠耳蝠, 果食性埃及棕蝠和杂食性变色叶口线虫。
然后,他们将这些基因组与其他 42 个哺乳动物基因组进行比较,从而找到蝙蝠的不同部分,从而识别出编码蝙蝠独特性状的遗传指令。
以及与听力相关的基因的强烈进化 - 可能与它们有关令人难以置信的回声定位能力- 研究小组发现蝙蝠失去了与我们的免疫系统有关的哺乳动物基因家族。 其中包括一些与人类自身免疫性疾病相关的免疫刺激炎症基因。
另一组免疫基因的变化称为APOBEC也被看到了。 这些基因在不同的蝙蝠物种中已经丢失、扩展或复制。 它们产生的酶参与阻止病毒将其基因插入宿主基因组的能力——这是病毒复制能力的关键部分。
“我们越来越多地发现基因复制和丢失是生命之树新特征和功能进化的重要过程,”解释了达瓦洛斯。
在蝙蝠基因组中,研究小组还发现了我们可能认为的化石病毒——旧的病毒基因片段被插入到蝙蝠基因组中,然后代代相传。
人类也有这些化石病毒它们提供了我们进化史上病毒感染的记录,就像遗传记忆一样。
蝙蝠基因组中的这些病毒化石具有更高的多样性,他们揭示了蝙蝠在以前被认为只感染鸟类的病毒中幸存下来。
综合起来,这些发现支持越来越多的证据蝙蝠比大多数哺乳动物更能耐受和存活病毒感染,因为它们的免疫系统工作方式不同。
研究人员表示:“我们的参考质量蝙蝠基因组提供了揭示和验证蝙蝠适应的基因组基础所需的资源,并激发了与人类健康和疾病直接相关的新研究途径。”在他们的论文中写道。
也许有一天,蝙蝠可以与我们分享它们的抗病毒超能力以及它们的细菌。
这项研究发表于自然。