研究揭示生物“遷徙淘汰”病毒新機(jī)制----中國科學(xué)院

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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研究揭示生物“遷徙淘汰”病毒新機(jī)制

2024-12-17 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院

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中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院科研人員利用合成生物技術(shù)，對大腸桿菌以及一種可以感染大腸桿菌的噬菌體的運(yùn)動規(guī)律展開研究，發(fā)現(xiàn)宿主細(xì)菌特定的運(yùn)動可能抑制病毒傳播。近日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

此前，研究普遍認(rèn)為，動物的遷徙行為會加速病毒傳播。亦有研究發(fā)現(xiàn)，帝王蝶等少數(shù)動物在長距離遷徙時，其感染疾病的概率反而降低。

為探討上述兩種現(xiàn)象背后的規(guī)律，該研究以大腸桿菌作為宿主，利用可感染大腸桿菌的病毒即M13噬菌體，在實(shí)驗室環(huán)境下構(gòu)建了宿主與病毒互相作用的系統(tǒng)，通過合成生物學(xué)手段調(diào)控宿主的運(yùn)動性及病毒的感染特性等，結(jié)合數(shù)學(xué)模型開展研究。

研究發(fā)現(xiàn)，宿主在定向群體遷移過程中呈現(xiàn)出特定的空間排列。隨著遷移運(yùn)動速度越快，被病毒感染的宿主越易“掉隊”，最終整個遷移群體僅剩下未被感染的個體，實(shí)現(xiàn)了對病毒的“淘汰”。基于此，宿主定向遷移運(yùn)動可以抑制病毒傳播，印證了自然界中帝王蝶群體的“遷移淘汰”現(xiàn)象。

上述成果對科學(xué)家更深入地認(rèn)識傳染病傳播規(guī)律具有參考價值。