两栖动物的启示：病毒与真菌的生存之战

科学家们发现了一种可感染两栖动物致命真菌的病毒，为防治这种导致全球青蛙和蟾蜍数量大幅下降的疾病带来了希望。

几乎各大洲都有一种真菌在肆虐青蛙和蟾蜍，这种真菌可能有一个致命弱点。科学家发现了一种能感染这种真菌的病毒，这种病毒可以用来拯救两栖动物。

Batrachochytrium dendrobatidis或 Bd 真菌肆虐青蛙和蟾蜍的皮肤，最终导致心脏衰竭。迄今为止，这种真菌已导致 500 多种两栖动物物种减少，90 种物种可能灭绝，其中包括锡耶拉山脉的黄腿山蛙和巴拿马金蛙。

病毒是潜在的救星

最新发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上的一篇论文记录了一种病毒的发现，这种病毒可感染巴氏杆菌，并可用于控制这种真菌疾病。

发现这种病毒的加州大学河滨分校研究人员对其发现的意义感到兴奋。除了帮助他们了解真菌病原体是如何产生和传播的，这一发现还为结束他们所说的全球两栖动物大流行带来了希望。

巴拿马金蛙濒临灭绝。图片来源：Brian Gratwicke/美国鱼类和野生动物管理局

两栖动物：重要的环境指标

"青蛙能控制害虫、农作物害虫和蚊子。如果它们在世界各地的数量崩溃，那将是毁灭性的，"UCR 微生物学博士生、论文作者马克-雅库布（Mark Yacoub）说。"它们也是气候变化煤矿中的金丝雀。随着气温升高，紫外线越来越强，水质越来越差，青蛙会对此做出反应。如果它们灭绝了，我们就失去了一个重要的环境信号。"

雅库布说，在 20 世纪 90 年代末之前，Bd 并不普遍，但后来"青蛙突然开始死亡"。

当他们发现 Bd 感染病毒时，Yacoub 和 UCR 微生物学教授 Jason Stajich 一直在研究 Bd 的种群遗传学，希望能更好地了解 Bd 的来源和变异情况。

真菌 Bd 的孢子产生结构。图片来源：Mark Yacoub/UCR

解密病毒与真菌的相互作用

"我们想了解在非洲、巴西和美国等地，不同的真菌菌株有什么不同，就像人们研究COVID-19的不同菌株一样，"Stajich说。为此，研究人员使用了DNA测序技术。在检查数据时，他们注意到有些序列与真菌的 DNA 不匹配。"我们意识到，这些额外的序列组合在一起，具有病毒基因组的特征。"

此前，研究人员曾寻找过 Bd 病毒，但没有找到。这种真菌本身很难研究，因为需要复杂的程序才能让它在实验室中存活。

Stajich 说："这也是一种难以追踪的真菌，因为它们的生命阶段是运动的，它们有鞭毛，就像精子的尾巴，游来游去。"

此外，感染 Bd 的病毒很难找到，因为大多数已知的感染真菌的病毒（称为真菌病毒）都是RNA病毒。然而，这种病毒是一种单链 DNA 病毒。通过研究 DNA，研究人员可以看到卡在真菌基因组中的病毒。

Stajich 实验室平板上的 Bd 菌落。图片来源：Mark Yacoub/UCR

未来研究与两栖动物的免疫力

似乎只有某些菌株的基因组中含有病毒。但受感染的菌株似乎与未受感染的菌株表现不同。当这些菌株带有病毒时，它们产生的孢子就会减少，因此病毒传播的速度就会减慢。但它们的毒性也可能更强，杀死青蛙的速度更快。

目前，病毒基本上被困在真菌基因组中。研究人员最终想克隆这种病毒，看看人工感染的 Bd 菌株是否也能产生较少的孢子。由于真菌的一些菌株会受到感染，而另一些菌株则不会，这凸显了研究一种真菌的多个菌株的重要性。

展望未来，研究人员希望深入了解病毒的运作方式。"我们不知道病毒如何感染真菌，如何进入细胞，"雅库布说。"如果我们要设计病毒来帮助两栖动物，我们就需要这样的问题的答案，在一些地方，似乎有一些两栖动物物种获得了对 Bd 的抗药性。与 COVID 一样，免疫力的积累也是缓慢的。我们希望协助大自然顺其自然。"

编译自:ScitechDaily