该国际研究团队还对爪哇马蹄蝠（Rhinolophus affinis）的基因组进行了测序，该蝙蝠携带与 SARS-CoV-2 密切相关的冠状病毒。图片来源：皇家安大略博物馆的 Burton Lim
德克萨斯理工大学参与的一项蝙蝠基因组研究发现了有助于蝙蝠抵抗病毒感染（包括COVID-19）的遗传适应性。研究人员发现，蝙蝠基因 ISG15 可使SARS-CoV-2 的产生减少高达 90%，而人类基因则没有效果。
新冠肺炎疫情爆发五年后，世界各地的科学家仍在继续研究其长期影响，并探索缓解未来疫情的策略。现在，一个国际研究团队可能已经发现了这个谜团的关键部分——德克萨斯理工大学的一个实验室在其中发挥了关键作用。
由生物科学系副主任 David Ray 教授领导的雷实验室参与了一项关于蝙蝠基因组的研究，该研究发表在《自然》杂志上。他们的研究发现了蝙蝠物种的特定遗传成分，与其他动物相比，这些蝙蝠表现出更强的免疫系统适应性。
研究发现，某些蝙蝠体内的一种特定基因可使 SARS-CoV-2 的产生减少高达 90%，这一发现可能为抗击病毒性疾病的新医学方法铺平道路。
“蝙蝠具有惊人的抵抗病毒感染的某些最严重影响的能力，这些影响使我们很容易感染某些疾病，”Ray 说：“当我们病得很重时，蝙蝠在接触同样的病原体时几乎不会眨眼。”
David Ray。图片来源：德克萨斯理工大学
Ray 表示，他的实验室协助对蝙蝠基因组组装进行注释。基因组注释是科学家描述基因组所有组成部分（基因、调控序列以及非编码和编码区域）的方法。德克萨斯理工大学的实验室确定了组装的转座因子 (TE) 区域，DNA片段可以在这些区域创建自己的新副本并在基因组内引入变异。
转座因子在遗传多样性中的作用Ray 指出，蝙蝠在哺乳动物中拥有独特的 TE 库，这为产生新的遗传途径来对抗冠状病毒等病原体提供了一种潜在有效的方法。
“如果一个物种的每个个体在基因上都是相同的，那么它们都会面临相同的感染风险——如果一个个体死亡，它们都会死亡，”Ray 说：“TE 是生物体在物种中产生遗传多样性的绝佳方式，使一些个体在面对病毒性疾病等环境压力时能够更好地生存。”
这项研究是大型国际项目Bat1K的一部分，该项目试图对现存的每种蝙蝠物种进行基因组测序和组装，据雷介绍，蝙蝠物种数量约为 1,500 种。该项目由德国法兰克福森肯伯格研究所和自然历史博物馆牵头。
Michael Hiller 是歌德大学比较基因组学教授，也是森肯伯格研究所的成员，他是这项研究的主要研究人员之一。他和雷都是 Bat1K 联盟的执行委员会成员，他们的关系为雷的实验室与国际科学界合作提供了绝佳的机会。
该实验室研究基因组和基因组进化，重点研究 TE。他们过去的研究包括对蝙蝠和其他哺乳动物、鳄鱼和各种昆虫的基因组研究。该实验室过去曾与美国国家科学基金会、美国农业部、德克萨斯州和德克萨斯州野生动物和渔业部等机构合作。
ISG15 基因及其潜在的医学意义这项研究的研究人员特别关注了 ISG15 基因，该基因与人类 COVID-19 的严重病程有关。众所周知，蝙蝠携带多种病毒，包括可传播给人类的病毒，但感染后不会出现任何疾病症状。
研究表明，蝙蝠的 ISG15 基因能够将 SARS CoV-2病毒的产生量减少80-90%。相比之下，人类基因组中的 ISG15 基因在这项研究中没有显示出抗病毒作用。
“因此，ISG15 基因可能是蝙蝠抵抗病毒性疾病的几个因素之一，”Hiller 说：“这些令人鼓舞的结果可以作为进一步实验研究的基础，这对于揭示蝙蝠免疫系统的独特适应性是必不可少的。”
参考文献：《蝙蝠基因组阐明了对病毒耐受性和抗病性的适应性》，作者：Ariadna E. Morales、Yue Dong、Thomas Brown、Kaushal Baid、Dimitrios – Georgios Kontopoulos、Victoria Gonzalez、Zixia Huang、Alexis-Walid Ahmed、Arkadeb Bhuinya、Leon Hilgers、Sylke Winkler、Graham Hughes、Xiaomeng Li、Ping Lu、Yixin Yang、Bogdan M. Kirilenko、Paolo Devanna、Tanya M. Lama、Yomiran Nissan、Martin Pippel、Liliana M. Dávalos、Sonja C. Vernes、Sebastien J. Puechmaille、Stephen J. Rossiter、Yossi Yovel、Joseph B. Prescott、Andreas Kurth、David A. Ray、Burton K. Lim、Eugene Myers、Emma C. Teeling、Arinjay Banerjee、Aaron T. Irving 和 Michael Hiller，2025 年 1 月 29 日，《自然》。DOI：10.1038/s41586-024-08471-0
来源：德克萨斯理工大学
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