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木乃伊肺部DNA发现肺结核基因 揭示古代疾病史

http://www.kexue.com 2013-08-14 09:13:54 新华网  发表评论


研究小组从木乃伊肺部的DNA中发现了肺结核基因

  英国华威大学的研究人员利用宏基因组学技术,从一个215年历史的木乃伊中发现了肺结核(TB)基因组。这项成果于7月18日发表在《新英格兰医学杂志》上。

  1994年,匈牙利发现了一个包含242具尸体的地下墓室。许多尸体被自然木乃伊化,包括Terézia Hausmann的遗体,她死于1797年12月25日,享年28岁。之前对其胸部样本的分子分析证实了肺结核的诊断,并暗示TB DNA在其体内保存得非常完好。

  于是,Mark Pallen教授领导的研究小组从肺部组织中提取出DNA,并在Illumina MiSeq上对DNA进行测序,获得了550万个末端配对读取。他们发现,不到1%的读取定位到人类基因组,而8%定位到结核分枝杆菌(M. tuberculosis)参考菌株H37Rv。
 
  由于Pallen教授所在的实验室未培养结核分枝杆菌,也没有开展相关的PCR分析,同时他们获得了深度且均一的基因组覆盖,故他们认为,污染的可能性非常低。
 
  Pallen教授解释了这项突破的重要性:“其他大多数试图从古代样本中回收DNA序列的研究都面临污染的风险,因为他们依赖实验室中的DNA扩增。宏基因组学的魅力在于它提供了一种简单但高信息量、无假设且放之四海而皆准的方法。几个月前,我们发现,宏基因组学让我们能够从粪便样本中确定大肠杆菌爆发菌株,而几个星期前,另一个小组也采用相同的方法从历史材料中获得麻风病基因组。”

  之后,研究人员比较了结核分枝杆菌的读取以及H37Rv,发现此人有着两种结核分枝杆菌基因型的混合感染。根据宏基因组相对于H37Rv的缺失模式,他们认为木乃伊中的这两种菌株与德国在1998至2010年存在的菌株相似。
 
  Pallen教授补充道:“发现这两者之间的相似性很吸引人。它再一次表明,利用宏基因组学能非常有效地追踪微生物的进化和传播,而不需要培养。在这个例子中,宏基因组说明一些菌株已经在欧洲流传了两个多世纪。”

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