環(huán)球快資訊：科學(xué)家利用一具600年前的木乃伊成功地重建了古代基因組

盡管大腸桿菌是導(dǎo)致死亡和發(fā)病的主要原因，也是重大的公共衛(wèi)生問題，但它并不導(dǎo)致大流行病。它被稱為共生菌，是一種生活在我們體內(nèi)的細(xì)菌，當(dāng)條件合適時(shí)，例如在壓力、潛在疾病或免疫缺陷期間，可能會(huì)感染其宿主。

據(jù)專家稱，其進(jìn)化歷史的許多細(xì)節(jié)，如它何時(shí)獲得新的基因和抗生素抗性，仍然是未知的。

(資料圖)

沒有像大腸桿菌這樣的共生菌帶來的死亡的歷史記錄，這與黑死病等眾所周知的流行病形成鮮明對(duì)比。黑死病持續(xù)了幾個(gè)世紀(jì)，在全球范圍內(nèi)造成多達(dá)2億人死亡。然而，它對(duì)人類健康和死亡率的影響可能是巨大的。

麥克馬斯特大學(xué)古代DNA中心的主任和該大學(xué)Michael G. DeGroote傳染病研究所的主要研究人員、進(jìn)化遺傳學(xué)家Hendrik Poinar說：“如果嚴(yán)格關(guān)注導(dǎo)致大流行的病原體作為我們過去大規(guī)模死亡的唯一敘述，就會(huì)忽略源于生活壓力所驅(qū)動(dòng)的機(jī)會(huì)主義共生體的巨大負(fù)擔(dān)。”

健康的人類和動(dòng)物的腸道里經(jīng)常有現(xiàn)代大腸桿菌。雖然大多數(shù)類型是良性的，但其中少數(shù)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的，甚至是致命的食物中毒爆發(fā)和血液感染。眾所周知，這種具有彈性和適應(yīng)性的細(xì)菌對(duì)治療特別有抵抗力。

由于發(fā)現(xiàn)了一個(gè)400年前的祖先，研究人員現(xiàn)在有了一個(gè)基準(zhǔn)來比較現(xiàn)在的細(xì)菌的基因組在過去400年中是如何變化和適應(yīng)的。

1983年，在那不勒斯附近的圣多米尼克馬焦雷修道院發(fā)現(xiàn)了一批保存完好的意大利貴族的尸體，他們的木乃伊遺體被用于新的研究中。

在這項(xiàng)研究中，研究人員對(duì)其中的一個(gè)人Giovani d'Avalos進(jìn)行了詳細(xì)分析。他是文藝復(fù)興時(shí)期的那不勒斯貴族，1586年去世時(shí)48歲，并被認(rèn)為因膽結(jié)石而患有慢性膽囊炎癥。

“當(dāng)我們?cè)跈z查這些遺骸時(shí)，沒有證據(jù)說這個(gè)人有大腸桿菌。與天花這樣的感染不同，沒有任何生理上的指標(biāo)。沒有人知道它是什么，”該研究的主要作者George Long 解釋說，他是麥克馬斯特大學(xué)生物信息學(xué)的研究生，與該大學(xué)人類學(xué)系的前研究生Jennifer Klunk一起進(jìn)行分析。

這項(xiàng)技術(shù)壯舉特別引人注目，因?yàn)榇竽c桿菌既復(fù)雜又無處不在，不僅生活在土壤中，而且還生活在我們自己的微生物組中。研究人員必須細(xì)致地分離出目標(biāo)細(xì)菌的碎片，這些碎片已經(jīng)被許多來源的環(huán)境污染所降解。他們使用回收的材料來重建基因組。

參與菌株特征分析的法國團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Erick Denamur說：“能夠?qū)@種古老的大腸桿菌進(jìn)行分型，并發(fā)現(xiàn)它雖然獨(dú)特，但卻屬于人類共生菌的系統(tǒng)發(fā)育譜系，而這些共生菌今天仍然會(huì)引起膽結(jié)石，這真是令人激動(dòng)。”

Long說：“我們能夠確定什么是機(jī)會(huì)主義病原體，深入挖掘基因組的功能，并提供指導(dǎo)方針來幫助那些可能正在探索其他隱藏病原體的研究人員。”