在世界各地的所有生物中发现了数以百万计的病毒. 新的病毒出现，而其他的病毒死亡和消失. 他们没有留下骨头或实物文物来挑选.
直到最近，基因组测序和大量数据分析才让科学家有机会回顾数百万年前的古代病毒——这是一种通常被称为“古病毒学”的科学探测工作。.
由生物学教授威尔金·约翰逊（Welkin Johnson）领导的一个太阳城官网小组进行了一次如此漫长的回顾，揭示了一组古老的逆转录病毒在全球的传播，这些病毒在大约1500万至3000万年前影响了50种现代哺乳动物祖先中的28种.
进行的最广泛的病毒进化重建之一产生了一个“家谱”，显示了一种病毒从一个宿主物种跳到另一个宿主物种，并在其一生中在地球上除极地以外的所有地区纵横交错.
右图：ERV-Fc：一种逆转录病毒群的家谱：目前存在的近30种哺乳动物的基因组中有ERV-Fc的痕迹, 1500万到3000万年前存在的一组病毒. 这张进化图表用绿色表示携带ERV-Fc的物种, 缺乏ERV-Fc的用红色表示. 这些黑体拥有足够的遗传密码来重建古老的病毒序列. 以两个杂交标记的物种具有两个遗传上不同的ERV-Fc谱系. 彩色背景表示高阶分类关系. (来源:eLife / elifesciences.org)
就像古生物学家可能会用从地球上挖出的几块化石骨头来重建恐龙骨架一样, 约翰逊和他的团队依靠的是“病毒化石”——病毒基因序列的片段，这些片段现在作为无害的代码存在于曾经是病毒宿主的物种的DNA中.
“你可以把几乎每个人类基因组中的病毒序列想象成分子病毒化石,约翰逊说。, 他的太阳城官网结合了传统, 分子病毒学与进化遗传学, 为了太阳城官网病毒如何适应宿主.
“它们掌握着现在已经灭绝的病毒的秘密, 但同样的道理，骨骼也可以用来重建人类的进化过程, 这些序列可以用来重建这些病毒存在的时间和地点以及它们感染的物种,约翰逊说。, 他也是BC大学生物系的主席.
逆转录病毒在自然界中非常丰富，包括人类免疫缺陷病毒（HIV-1和-2）和人类t细胞白血病病毒. 科学家们对这些病毒中的一组称为ERV-Fc的特定病毒进行了太阳城官网, 发表于期刊 eLife, 表明它们影响了广泛的宿主, 包括各种各样的食肉动物, 啮齿动物, 和灵长类动物.
病毒在这些古代哺乳动物中的分布表明，病毒已传播到除南极洲和澳大利亚以外的各大洲, 它们从一个物种跳到另一个物种超过20次.
该太阳城官网还将ERV-Fc的起源至少追溯到渐新世的开始, 一段剧烈的全球变化时期，部分原因是气候变冷导致了冰河时代. 在这个时期出现了大片的草原, 与大型哺乳动物一起成为世界上占主导地位的动物群.“病毒已经陪伴了我们数十亿年，存在于任何有生命的地方. 因此，它们对所有生物的生态和进化都有重大影响, 从细菌到人类,约翰逊说。. “不幸的是, 病毒不会留下化石, 这意味着我们对它们的起源和进化知之甚少."
“病毒已经陪伴了我们数十亿年，存在于任何有生命的地方. 因此，它们对所有生物的生态和进化都有重大影响, 从细菌到人类,约翰逊说。. “不幸的是, 病毒不会留下化石, 这意味着我们对它们的起源和进化知之甚少."
利用“化石”残留物，太阳城官网小组试图揭示ERV-Fc的自然历史. 他们特别想知道这些病原体在古代是何时何地被发现的, 它们感染了哪些物种, 以及它们是如何适应哺乳动物宿主的.
要做到这一点, 他们首先在哺乳动物基因组序列数据库中对ERV-Fc基因座进行了详尽的搜索，然后比较了恢复的序列. 对于每个具有足够ERV-Fc序列的基因组, 他们重建了代表特定物种祖先的病毒的蛋白质序列. 这些序列随后被用来推断erv - fc相关病毒的自然历史和进化关系.
这些太阳城官网还使太阳城官网小组能够确定这些病毒基因的进化变化模式, 反映了它们对不同种类哺乳动物宿主的适应.
也许最有趣的是, 太阳城官网人员发现，这些病毒经常相互交换基因，也经常与其他病毒交换基因, 这表明基因重组在它们的进化成功中发挥了重要作用.
“哺乳动物基因组包含数十万个类似于ERV-Fc的古老病毒化石,主要作者William E. 他在约翰逊实验室做博士后太阳城官网员时进行了这项太阳城官网. 迪尔现在就职于马萨诸塞大学.
“现在的挑战是使用古老的病毒序列来回顾过去, 在预测新出现的病毒感染的长期后果方面，哪一个可能被证明是有洞察力的,迪尔说. “例如, 我们可以评估3000万年后艾滋病毒对人类健康的影响. 这种方法将使我们能够更好地了解新病毒出现的时间和原因，以及与它们长期接触如何影响宿主生物的进化."
约翰逊说，这些发现可能有助于太阳城官网当代病毒的太阳城官网人员, 它们在物种之间的跳跃以及它们在世界新地区的出现.
“我希望我们在这里学到的东西可以为这条太阳城官网路线打开大门，这样团队使用的方法和方法就可以成为实验室太阳城官网人员用来检查其他病毒的方法, 包括我们今天生活在一起的人,约翰逊说。.
阅读全文：利用现代哺乳动物基因组追踪一种古老逆转录病毒的种间传播和长期进化.内容，包括文本、图形和数据，在CC BY 4协议下可以自由重用.0许可证.
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艾德·海沃德|新闻 & 公共事务