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在海上航行的癌症寄生虫的奇妙故事

导读科学家说,一种传染性的犬癌通过在交配期间在狗之间传播来征服世界,可能在大约6000年前在亚洲出现,并通过海上活动在全球传播。今天发表

科学家说,一种传染性的犬癌通过在交配期间在狗之间传播来征服世界,可能在大约6000年前在亚洲出现,并通过海上活动在全球传播。

今天发表在“科学”杂志上的一项详细的基因研究揭示了一些令人惊讶的 - 甚至是神秘的 - 关于这种已经存活数千年的癌症如何随着时间的推移而发生变异和进化的研究结果。

“犬传染性性病”是一种癌症,通过转移活的癌细胞在狗之间传播,主要是在交配期间。该疾病通常表现为雄性和雌性家犬的生殖器肿瘤。它首先出现在一只单独的狗身上,但是通过传播给新犬而在原始狗的死亡之后幸存下来。现在,癌症在全世界的狗群中被发现,并且是自然界中已知的最古老和最多产的癌症谱系。

这些肿瘤最显着的一个方面是它们的细胞是癌症产生的原始细胞,而不是载体细胞。现代狗的肿瘤细胞和原始肿瘤细胞之间的唯一差异是随着时间的推移通过细胞DNA的自发变化或致癌物引起的变化而出现的差异。

由剑桥大学传染性癌症小组的科学家领导的一个国际研究团队比较了全球546只狗的肿瘤差异,试图了解这种疾病是如何产生的,以及它如何在世界范围内传播。

“这种肿瘤已蔓延到几乎每个,随着它的传播而不断发展,”剑桥大学兽医学系传承癌症小组的博士生Adrian Baez-Ortega说。“DNA的变化讲述了它的历史和时间,几乎就像一本历史旅行杂志。”

使用这些数据,他们创建了一个系统发育树 - 一种肿瘤中不同突变的家族树。这使他们估计癌症首先出现在4,000到8,500年前,最有可能发生在亚洲或欧洲。所有现代肿瘤都可以追溯到大约1900年前的共同祖先。

研究人员说,癌症首先从欧洲传播到美洲大约500年前,那时欧洲定居者首次通过海路到达非洲。今天在北美洲,中美洲和南美洲发现的几乎所有肿瘤都来自这一单一的引入事件。

从美洲,这种疾病进一步传播到非洲并回到次 - 几乎所有当时都是欧洲殖民地的地方。例如,癌症发生在留尼汪岛,但这是欧洲旅行者在前往途中停下来的地方。所有这些证据都表明,这种肿瘤是通过海上传播的狗传播的,通过海上活动进行传播。

虽然与疾病的历史传播相关的研究结果很有意思,但正是肿瘤的进化特别激发了研究人员的兴趣。

癌症生物学的最新发展使科学家们能够研究肿瘤DNA中的突变并确定致癌物质留下的独特特征。这使他们能够看到例如紫外线(UV)引起的损害。

利用这些技术,研究人员确定了五种不同生物过程的特征,这些过程在其历史上已经破坏了犬的肿瘤。其中四种,包括暴露于紫外线,是已知与人类癌症有关的过程。然而,其中一个 - 被称为'签名A' - 具有非常独特的突变特征,与以前看到的不同:它仅在几千年前的肿瘤遥远的过去引起突变,并且从那以后从未见过。

“这真的令人兴奋 - 我们之前从未见过像这种致癌物引起的模式,”剑桥大学传染性癌症小组负责人Elizabeth Murchison博士说。

“看起来几千年前肿瘤暴露于某种程度上导致其DNA变化一段时间然后消失。致癌物质可能是一个谜。也许它是癌症首先出现的环境中存在的东西。出现“。

另一个有趣的发现与肿瘤如何进化有关。进化论中有两种主要的选择 - 正面和负面。正选择是指为生物体提供特定优势的突变更可能传承下来的世代;负选择是指不太可能传递可能产生有害影响的突变。这种选择倾向于通过有性生殖发生。

当研究人员分析肿瘤时,他们没有发现正面或负面选择的证据。这意味着肿瘤随着时间的推移会积累越来越多的潜在破坏性突变,使其越来越不适合其环境。

Baez-Ortega解释说:“通常情况下,我们看到选择压力会影响生物体的进化。这些犬类肿瘤是异物,所以人们会期望看到它们与狗的免疫系统之间的争斗,导致只有最强的肿瘤成功传播这似乎没有发生在这里。

“这种癌症'寄生虫'已经证明在数千年的生存中非常成功,但却在不断恶化。它表明它的日子可能已经数不胜数了 - 但它可能会在它消失之前数万年。”

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