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一年多来 ， 虽然很多针对新冠病毒的疫苗被开发出来 ， 接种数量也在不断增加 ， 但是新冠疫情依然没有结束 ， 甚至很多科学家认为这种病毒不会消失 ， 它将长期存在于人类社会中 。
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针对最初的新冠病毒的疫苗已经在全球大规模接种中 ， 人们似乎看到了战胜这场疫情的曙光 ， 但是随着英国、南非等地报告变异病毒的出现 ， 这种曙光又变得有点模糊不清了 。 而在最近 ， 俄罗斯又报告了人类感染H5N8禽流感病毒的病例 ， 国内的非洲猪瘟病毒也有部分复发的迹象 。 人们好像没办法让病毒远离人类 ， 而最近的研究成果似乎表明：确实如此 。
Wellcome-Sanger研究所和欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）的研究人员在Cell杂志上发表了一篇论文 ， 他们分析了来自世界不同地区采集的28000多个肠道微生物样本 。 研究人员发现 ， 病毒的数量和多样性出奇的高 ， 已经鉴定出超过14万种生活在人类肠道中的病毒物种 ， 其中一半以上以前从未见过 。 这些数据为了解生活在肠道中的病毒如何影响人类健康开辟了新的研究途径 。
人类的肠道是一个非常复杂生物多样性环境 。 除了细菌之外 ， 数十万种被称为噬菌体的病毒也生活在那里 ， 它们依靠感染细菌延续自身 。 肠道微生物组的不平衡会导致疾病和复杂情况 ， 如炎症性肠病、过敏和肥胖 。 但我们对肠道细菌以及感染它们的噬菌体在人类健康和疾病中的作用知之甚少 。
研究人员利用一种被称为“宏基因组学”的DNA测序方法 ， 研究并编目了28060个公共人类肠道宏基因组 ， 以及2898个从人类肠道培养的细菌分离物基因组 。 研究人员认为 ， 并非所有病毒都是有害的 ， 而是肠道生态系统的一个组成部分 。 首先 ， 大多数病毒都有DNA作为其遗传物质 ， 这与大多数病原体不同 ， 比如SARS-CoV-2或寨卡病毒 ， 它们是RNA病毒 。 其次 ， 这些样本主要来自没有任何特定疾病的健康人 。 如此之多未知物种病毒生活在我们的肠道里 ， 而它们的共同“载体”却很健康 ， 这是一件非常有趣且值得研究的现象 。
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在发现的成千上万种病毒中 ， 鉴定出了一个新的高度流行的进化枝——一组被认为具有共同祖先的病毒-作者称之为 Gubaphage 。 它被发现是人类肠道中第二大常见的病毒进化枝 ， 仅次于2014年发现的crssphage 。
研究结果构成了肠道噬菌体数据库（GPD）的基础 ， 这个数据库包含142809个非冗余的噬菌体基因组 ， 对于那些研究噬菌体及其在调节肠道细菌和我们自身健康方面所起作用的人来说 ， 这将是一个非常宝贵的资源——事实的确如此 ， 很多科学家将噬菌体病毒视为未来抗击超级细菌最有希望的研究方向之一 。
自从1928年青霉素被发现以来 ， 抗生素改变了现代医学 。 这些小分子通过杀死或抑制细菌的生长来抵御细菌感染 ， 大部分常见的细菌感染疾病都得到了有效的控制 。 20世纪中期被称为抗生素的黄金时代 ， 科学家们在这一时期发现了数十种治疗多种疾病的新抗生素 。 然而随着抗生素生产成本的不断降低 ， 廉价的药物被严重滥用 ， 能抵抗多种抗生素的细菌很快就出现了 ， 其中最著名的“耐甲氧西林金黄色葡萄球菌” ， 除了万古霉素几乎不怕任何抗生素 。 一旦爆发流行 ， 将对人类社会构成巨大的威胁 。
2020年的诺贝尔化学奖授予了发现crispr-cas9工具的科学家 ， 细菌的CRISPR蛋白可以定位并切割病毒中DNA或RNA的特定序列 。 现在科学家们希望利用细菌CRISPR系统来设计噬菌体以消灭耐药的超级细菌 。
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crispr-cas9基因组编辑工具
CRISPR蛋白被重新设计 ， 将细菌自身的DNA设定为靶向目标 ， 这样一来 ， 当经过基因改造的工程噬菌体定位到特定的细菌时 ， 噬菌体会将自身携带的CRISPR蛋白注入细菌内部 ， 切割并破坏细菌的DNA 。 另一种方法是由噬菌体来注入一种分子 ， 这种分子可以引导细菌自身的CRISPR蛋白像碎纸机一样咀嚼细菌的DNA 。
这种精确识别和高效杀灭的机制令这种噬菌体疗法极其有效 ， 但是这种方法需要非常多的噬菌体种类样本来作为基础“弹药库” ， 以便找出适合某种细菌的噬菌体作为改造的起点 ， 而在上述论文中发现的14万种病毒中 ， 噬菌体病毒占了大多数 ， 且它们被证明对人体是无害的——至少在被改造之前是无害的 ， 这对于研究噬菌体抗菌技术的科学家来说 ， 无疑具有重要意义 。
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参考文献：
1. https://phys.org/news/2021-02-scientists-virus-species-human-gut.html
2. https://theconversation.com/engineered-viruses-can-fight-the-rise-of-antibiotic-resistant-bacteria-154337
【肠道|肠道中找到14万种病毒？原来病毒一直在身边……】
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