七千年前，在德國(guó)中心的一個(gè)小村莊里，一位年輕男子在地上靜靜地躺著，已經(jīng)沒(méi)有了呼吸。他大約25到30歲，可能是一位農(nóng)夫。當(dāng)時(shí)的人們并不知道他為什么這么年輕就去世了。多虧現(xiàn)代強(qiáng)大的基因技術(shù)，能為七千年后的我們還原事情的真相--乙肝病毒感染了他的肝 臟，終結(jié)了一段生命。
科學(xué)家們是如何穿越時(shí)空找到死因的呢？就在本周，科學(xué)家們用測(cè)序技術(shù)得到了迄今為止最古老的病毒DNA--乙肝病毒的一段序列；而這段序列就取自這位年輕死者的牙齒。這頓時(shí)在學(xué)界引起轟動(dòng)，要知道，雖然過(guò)去幾十年來(lái)，人們逐漸能通過(guò)牙齒和骨頭測(cè)得人類的DNA，近幾年來(lái)，人們又能從牙齒和骨頭中提取出麻風(fēng)和瘧疾等細(xì)菌DNA，但因?yàn)椴《镜幕蛐蛄行《捉到?，人們最多只能得到幾百年前的基因序列，更別說(shuō)是七千年前的了。這一發(fā)現(xiàn)，可以說(shuō)在測(cè)序史上立下了一個(gè)里程碑。
更有趣的是，這個(gè)序列是同時(shí)被兩個(gè)研究小組測(cè)得，原材料來(lái)自不同的地理位置——這讓流行病學(xué)家躍躍欲試，因?yàn)樗麄兛梢越璐藱C(jī)會(huì)調(diào)查這個(gè)古老的病毒在歐亞大陸的傳播特征了！
第一個(gè)小組由來(lái)自德國(guó)的Ben Krause-Kyora和Johannes Krause領(lǐng)導(dǎo)。他們得到了三段分別來(lái)自7000年前、5000年前和1000年前的乙肝病毒序列，把結(jié)果先刊登在了bioRxiv上。
另一個(gè)小組來(lái)自哥本哈根大學(xué)，由Eske Willerslev領(lǐng)導(dǎo)。他們得到了12段跨越銅器時(shí)代（公元前2500年）至中世紀(jì)的乙肝病毒序列，并把結(jié)果發(fā)表在了《Nature》雜志上。
DT君在這里補(bǔ)充一句，之所以科學(xué)家們能夠通過(guò)牙齒和骨肉測(cè)的病毒序列，是因?yàn)橐腋尾《具M(jìn)入人體后能通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)全身各處，并在骨頭中沉積。這就使得病毒序列能“僥幸”保存下來(lái)，被我們所發(fā)現(xiàn)。
但是，科學(xué)家們測(cè)得的乙肝病毒好像有些奇怪，它們的序列更接近現(xiàn)如今能感染黑猩猩和大猩猩的亞種，而不太像如今能感染人類的亞種。科學(xué)家們?cè)谖宥涡蛄兄卸及l(fā)現(xiàn)了上述結(jié)果，這些序列來(lái)自兩個(gè)研究組，在空間和時(shí)間上都有較大的差異性，分布于德國(guó)到波蘭，7000前到3800年前。這種病毒幾千年前在人類群體中肆虐，后來(lái)卻像是突然間轉(zhuǎn)移了目標(biāo)，把其功力對(duì)準(zhǔn)了猩猩們。未解的謎題是，到底是人類感染了猩猩，還是猩猩感染了人類？這個(gè)病毒傳播范圍有多大？與此同時(shí)，科學(xué)家們卻在亞洲中部找到了與現(xiàn)如今感染全人類的乙肝病毒相似的古老的亞種。這個(gè)亞種和當(dāng)時(shí)歐洲流行的亞種又有何區(qū)別的？這些都是個(gè)謎。
來(lái)自多爾蒂研究所的病毒學(xué)家Margaret Littlejohn對(duì)此評(píng)論道，“這項(xiàng)研究很有趣，但是感覺(jué)隨之而來(lái)的是更多的謎團(tuán)。”Margaret的研究領(lǐng)域即為乙肝病毒的起源和進(jìn)化。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)也讓人們聯(lián)想到了原始人類DNA。過(guò)去的“走出非洲”理論，是說(shuō)人類起源于非洲，并從非洲遷移到世界各處；但是隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)不僅只有一群“走出非洲”的人，而是在非洲源源不斷的產(chǎn)生了一波波不同的人種，不斷地向外遷移，甚至有些人會(huì)再遷移回非洲。而這些由非洲向外“發(fā)散”的種族們，在世界各地不斷的被新的種族所“取代”，最終的最終活下來(lái)并繁衍的便是現(xiàn)在的我們，而大部分種族面臨的是滅亡。聽(tīng)起來(lái)，是不是很像乙肝病毒的種族進(jìn)化史呢？
這還不是最令人吃驚的。Krause-Kyora說(shuō)，現(xiàn)在乙肝病毒的遺傳多樣性，相比古老的乙肝病毒真是九牛一毛。而Willerslev則表示，我們可以利用這種多樣性來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)乙肝病毒的進(jìn)化。“這些數(shù)據(jù)提供了過(guò)去病毒可能的變異型，而在未來(lái)這些變異型可能再度出現(xiàn)。”乙肝病毒的傳染率，在全球范圍內(nèi)從英國(guó)的0.01%到南蘇丹的22.38%不等，但是加在一起，一年之內(nèi)就能奪走90萬(wàn)人的性命，預(yù)測(cè)其變異對(duì)治療該疾病至關(guān)重要。
古DNA研究專家Hendrik Poinar則為實(shí)驗(yàn)提供了進(jìn)一步的設(shè)想，他表示人們也許可以復(fù)活這些不同基因型的病毒，并進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試其分別是如何影響機(jī)體的。這些病毒亞種是**更強(qiáng)，還是更溫和？它們是否有周期性，或能導(dǎo)致特定的疾??？
兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都選擇乙肝病毒作為研究對(duì)象是有原因的。首先，乙肝病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA中，這樣人們就可以用成熟的古DNA測(cè)序技術(shù)來(lái)得到序列，而相比之下RNA易降解，目前沒(méi)有很好的古RNA測(cè)序技術(shù)。其次，乙肝病毒導(dǎo)致的是慢性感染，這樣就可以讓病毒有充分的時(shí)間跑到人體的骨頭中儲(chǔ)存起來(lái)。
但是科學(xué)家們也在考慮其他病毒，比如皰疹病毒、能導(dǎo)致感冒的腺病毒、痘病毒等。重新從骨骼中提取病毒DNA很困難，但幸好，人們可以從“廢棄產(chǎn)物”中翻翻看。DNA并非直接從已經(jīng)分離的病毒、細(xì)菌、人體組織中提取的，而是多種來(lái)源的DNA混雜在一起，被“一視同仁”的切成小段。如果我們最后需要的是人類DNA，就像拼圖一樣，把來(lái)自人的DNA片段拼接到一起。這個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有用到的DNA材料，就叫做“廢棄產(chǎn)物”，而這些廢棄產(chǎn)物中或許隱藏著大量的信息。如果人類DNA能告訴我們死者是誰(shuí)，病原體DNA能還原死者死前經(jīng)歷了什么、他們的死因，那么或許也可以通過(guò)病原傳播揭露兩個(gè)不同種族的關(guān)系，即便這兩個(gè)種族間沒(méi)有雜交過(guò)。
Willerslev說(shuō)，他們現(xiàn)在的工作是把過(guò)去樣本重新拿出來(lái)，這一次不是分析其中人類的DNA，而是各種病毒的。“我能說(shuō)至少10%的樣本中含有病原微生物，并且光看牙齒樣本，至少50%有各種各樣的口腔感染。這些感染并非致死性的，但顯然它們對(duì)人體沒(méi)有什么好處，”他說(shuō)。“這背后隱含的，是過(guò)去人們?cè)陲柺苤鞣N疾病的折磨。這著實(shí)打破了我對(duì)銅器時(shí)代浪漫的幻想。”
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