病毒学家在影响两栖动物和爬行动物的未知病毒方面缩小了差距

一项对影响两栖动物和爬行动物的病毒的研究缩小了对影响动物的病毒知识的认识，到目前为止，这些病毒主要集中在人类和其他哺乳动物身上。

第三年博士领导发表在ISMECommunications上的这项研究的学生EmmaHarding使用新南威尔士大学超级计算机Katana梳理了数PB(数百万千兆字节)的公开可用的两栖动物和爬行动物RNA数据，以寻找影响这些动物类别的新病毒。

“我们对感染我们和牲畜的病毒了解很多，但是没有多少人研究过感染两栖动物和爬行动物的病毒，尽管全球有超过18,000种病毒，”该论文的第一作者哈丁说。

“我们查看了来自两栖动物和爬行动物的200多个RNA数据集，以寻找可能导致疾病的新病毒的证据。我们发现了来自不同家族的26种新病毒，现在对哪些病毒可以感染这些动物有了更好的了解。”

全球有数百万种未被发现的病毒

哈丁说，每十个样本中大约发现一种新病毒是一个极高的发现率，并突出了我们周围环境中有多少未被发现的病毒。发现的一种有趣的新病毒是一种新的第二瘤病毒科病毒。直到最近，所有发现的瘤病毒(包括HPV——人瘤病毒)都与一个名为Firstpapillomaviridae的亚科密切相关。但在2016年，在一种与瘤病毒相似的鱼类中发现了一种新病毒，但其结构比其他第一瘤病毒科简单得多。

“基于这一发现，瘤病毒科被分成了第一瘤病毒科——迄今为止发现的一切——和第二瘤病毒科，其中包含这种不寻常的鱼类病毒，”哈丁说。

“从那时起，我们发现了其他第二瘤病毒亚科病毒的片段，我们的实验室在甘蔗蟾蜍(Rhinellamarina)中发现了一种，现在在本研究中也在另一只蟾蜍中发现了这种病毒。

“这个第二瘤病毒亚科可能感染了大量的动物，但到目前为止我们只发现了前几个。这个新群体很可能包含数百种未被发现的病毒，因此我们通过识别这些非常有可能为寻找更多病毒铺平了道路新成员并了解他们在动物疾病中的作用。”

学分：新南威尔士大学/伊恩·乔森

该研究还揭示了影响爬行动物(两栖动物和爬行动物的统称)的病毒往往比那些进化到影响鸟类和哺乳动物等温血动物的病毒要简单得多。

“这些观察有助于我们了解病毒从原始生物到哺乳动物和鸟类的长期进化过程。我们可以开始讲述病毒进化的完整故事，”哈丁说。

研究小组负责人彼得怀特教授说：“如果你考虑病毒从相对简单的脊椎动物(如鱼类)开始，通过两栖动物、爬行动物、哺乳动物进化到人类，那么重要的是我们要了解这段旅程以及病毒如何改变和适应观察哺乳动物体内的病毒就像观察波音747并试图了解莱特兄弟的飞机长什么样。”

预防未来的病毒爆发

从研究中获得的知识有可能帮助人类管理威胁野生动物的病毒爆发。哈丁说，当野生动物爆发病毒时，会怀疑一些常见的病毒，但如果没有一种病毒被确诊，可能会造成毁灭性的后果。最近的一个例子是该病毒导致新南威尔士州北部贝林杰河龟90%以上的成年种群死亡。

“BellingerRiver海龟在2015年几乎灭绝，原因是一种未知病毒，后来被确定为一种巢病毒，但花了三年多的时间才得出这个结论——帮助海龟为时已晚，”哈丁说。

“像这样的研究扩展了我们对病毒家族的了解，让我们将病毒基因组拼凑在一起。一旦我们有了基因组，我们就可以设计诊断技术来检测任何动物中的它们。通过开始发现病毒‘暗物质’，我们改进了我们的基因组。”未来爆发诊断和最终爆发结果的能力。”

哈丁说，她和她的同事希望继续在澳大利亚和全球野生动物中发现新病毒，目的是生成一个病毒数据库，可在病毒爆发期间用于快速确定病因。

“一旦我们知道了我们在病毒中看到的常见结构和模式，我们就可以开始训练机器学习算法来快速识别、理解和预测新病毒。”