新冠病毒大流行让全世界对病毒的关注达到了前所未有的高度,但新的证据表明,人类甚至从未注意到病毒存在的广泛程度——即使是在我们体内。一个由科学家编译的新数据库项目已经确定了超过140,000种生活在人类肠道中的病毒种类——这个巨大的目录更加令人震惊的是,其中超过一半的病毒对科学来说是未知的。如果数万种新发现的病毒听起来像是一个令人担忧的发展,这是完全可以理解的。
但研究人员表示,我们不应该误解这些存在于我们体内的病毒实际上代表了什么。生物化学家Alexandre Almeida解释说:“重要的是要记住,并非所有病毒都是有害的,但它们代表了肠道生态系统的重要组成部分。”“这些样本主要来自没有分享任何特定疾病的健康个体。
”这个新的病毒目录被称为肠道噬菌体数据库(GPD),是通过分析超过28,000个单独的宏基因组(公开可用的DNA测序记录)和近2,900个培养的肠道细菌的参考基因组编译的。结果揭示了142,809种生活在人类肠道中的病毒种类,这些病毒属于一种被称为噬菌体的特定病毒,它们感染细菌,以及被称为古菌的单细胞生物。
在肠道微生物群这个神秘的环境中——居住着各种微小的生物,包括细菌和病毒——噬菌体被认为发挥着重要作用,调节细菌和人类肠道本身的健康。研究人员在他们的论文中写道:“噬菌体……通过作为水平基因转移的载体,编码对宿主细菌物种有益的辅助功能,并促进动态共进化相互作用,深刻影响微生物群落。”长期以来,我们对这种现象的了解因对噬菌体物种的理解有限而停滞不前。
近年来,宏基因组分析的新进展显著扩大了我们对这里所看到的病毒多样性的认识——也许没有一个比肠道噬菌体数据库更显著,研究人员将其描述为“人类肠道噬菌体多样性的巨大扩展”。研究作者写道:“据我们所知,这组代表了迄今为止最全面和最完整的肠道噬菌体基因组集合。”“拥有一个高质量噬菌体基因组的全面数据库为大量分析人类肠道病毒组铺平了道路,大大提高了分辨率,能够将特定的病毒类群与不同的微生物群表型联系起来。
”已经,这个数据库正在更新我们对病毒行为的认识。研究表明,超过三分之一(36%)的病毒群不是局限于感染单一细菌物种,这意味着它们可以在系统发育上不同的细菌物种之间创建基因流动网络。此外,研究人员发现了280个全球分布的病毒群,包括一个新发现的类群,称为Gubaphage,它似乎是人类肠道中第二大普遍的病毒类群,仅次于被称为crAssphage的类群。
由于两者之间存在某些相似性,研究人员最初认为Gubaphage可能属于一个拟议的crAssphage样病毒家族,然后确定这些类群实际上是不同的。还有很多需要学习的地方,不仅仅是关于Gubaphage——而是关于比我们曾经敢梦想的更多的病毒。然而,由于这样的研究努力,明天的发现更近了,新的见解会更快地到来。微生物学家Trevor Lawley说:“噬菌体研究目前正在经历一场复兴。
”“这个高质量、大规模的人类肠道病毒目录来得正是时候,可以作为未来病毒组研究的生态和进化分析的蓝图。”这些发现发表在《细胞》杂志上。