細菌
自今年3月份以來,埃博拉疫情持續(xù)在西非國家肆虐,已有近5000人染病死亡。根據世衛(wèi)組織的估計,埃博拉病毒目前在西非國家的致死率高達70%。另外,超過400名醫(yī)護人員在西非感染埃博拉,其中233人死亡。人類首例埃博拉病毒感染案例發(fā)生于1976年,迄今為止科學家對于該病毒的了解仍非常少。俗話說,知己知彼方能百戰(zhàn)百勝。抗擊埃博拉最根本的途徑還是要對之進行深入的了解。近期,研究者指
出,埃博拉病毒和馬爾堡病毒是遠古病毒進化鏈的成員之一,其祖先是線狀病毒,存在于2300萬年前的中新世時期,比之前預測的年代更久遠。埃博拉祖先病毒出現的時期與大型猿類崛起的時間一致。掌握關于埃博拉病毒和馬爾堡病毒更多的進化過程,將影響研制新型疫苗,識別最新出現的致病菌。(PeerJ 2014,2: e556)
5000多年前,北美馴鹿倘佯在加拿大賽爾溫山頂部流冰區(qū)的灌木叢和草地。在溫暖的夏季,這些動物又會聚集在亞北極地區(qū)的冰原上,抵御高溫和蚊蟲叮咬,并在地上留下排泄物。近期,研究者通過鉆取包含數千年北美馴鹿糞便沉積物的冰芯,從700年前的冷凍糞便中重新獲得一種DNA病毒的完整基因和一種RNA病毒的部分基因?;蛐蛄袡z測結果顯示,該基因組是昆蟲傳播的蟋蟀麻痹病毒屬的成員之一,但該DNA病毒基因更神秘:它與目前現存的病毒基因序列不同,但卻屬于植物傳染的雙生病毒的"遠房親屬"。接著,研究者重建了該DNA病毒,并將其引入現在煙草的近親本氏煙中,重新復活的病毒成功感染了注射了病毒的葉片和新葉。研究者認為這種病毒可能源自北美馴鹿食用的植物,或被它們的糞便吸引來的昆蟲。該研究表明,由于氣候變化,北極冰川融化速度更快,這將把古老病毒釋放到環(huán)境中,其中一些可能仍具有傳染性。(PNAS 2014,111:4274-4279)
隨著地球的自轉和公轉,產生晝夜和四季的周期性變化。地球生命都生活在自然界24小時的太陽光明暗循環(huán)影響下,晝夜規(guī)律對植物、動物甚至是細菌等微生物的生物功能都有影響。人類可以自行調節(jié)生物鐘,但是也要為此付出代價:比如晝夜規(guī)律經常被時差、倒班等擾亂的人,更容易患糖尿病、肥胖癥、心臟病以及癌癥。近期,研究者又發(fā)現一種受到生物鐘影響的新成員:那就是居住在消化道里的細菌。過去幾年來,科學家對腸道細菌的研究興趣產生了一次大爆發(fā),這些微生物似乎對從免疫力到新陳代謝再到個人情緒等每件事情上都有影響。盡管很多因為生物鐘紊亂而產生的疾病都存在腸道微生物被擾亂的情況,但兩者之間的精確聯系目前尚未明確。研究者對24小時晝夜生活規(guī)律的實驗室大鼠的排泄物樣品中的一些微生物進行了分析,樣品在兩個24小時的周期內每隔6小時取一次。60%的微生物由各種細菌組成,這些細菌在白天和晚上會在整體數量和相互之間的干擾等方面上下波動。光線較暗的夜間是大鼠最活躍的時候,這些細菌會忙著消化營養(yǎng)物,修復它們的DNA,并不斷增長;而在光線較強的時候,微生物則變?yōu)?管家",比如排毒、
感知它們周圍的化學物質,生長出鞭毛或"尾巴"幫助微生物活動。而那些喪失生物鐘功能的大鼠腸道細菌無論在數量還是活性上均沒有出現相同的波動,并對光線產生相應的應答。這表明,動物自身的生物鐘在一定程度上控制著體內寄生細菌的生物鐘。那些取自生物鐘功能喪失的大鼠體內的微生物被植入正常晝夜光照條件下健康的大鼠體內后,一周內這些微生物的生物節(jié)律也恢復正常。(Cell2014,159:514-529)