研究人员通过对一种致死性犬科病毒和一种人相关病毒的研究，最终查明了为什么犬科病毒可以快速地在猫和狗身上传播。这一研究为病毒在不同物种间的传播提供了分子机制，并将帮助科学家评估禽流感病毒对人类的威胁。该研究发表于2006年4月的《病毒学》杂志。

英国牛津大学霍华德·休斯医学研究所的博士后Laura Shackelton研究了普遍存在于人类体内的细小病毒——B19病毒的快速进化过程。其最新发表在2005年《美国科学院院刊》上的关于食肉动物细小病毒的文章拓展了以前的研究结果。这种特定的猫瘟病毒早在30年前就从猫科动物传染到犬科动物身上。这项工作由Shackelton与其导师牛津大学教授Edward C. Holmes共同完成。不久前，Holmes将其实验室搬到宾夕法尼亚州立大学，同时Shackelton成为他的博士后研究人员。

Shackelton的这项工作可被认为是从基因组学角度分析进化过程。“病毒不会留下化石，”她解释说，“但是通过对比现有病毒序列的差异，我们可以计算出分子进化的时钟。”

病毒通过结合宿主细胞表面的受体进入细胞内部，这种结合方式类似钥匙和锁的关系。很多时候，病毒外包被蛋白发生突变，使其更适合结合其他种类的细胞表面受体，而非原本应该结合的受体。禽流感病毒就是一个很好的例子。一旦在新物种中出现，病毒要么死亡，要么通过突变存活下来，继续在新宿主间传递，最终导致广泛的传播感染。

Shackelton希望弄清楚病毒在不同物种间传递的分子机制，真正解释病毒在宿主间转化的过程。“我们发现肉食动物细小病毒是一个很好的模型，用于研究病毒通过分子改变适应宿主转化，”她说，“因为它是我们发现的在物种间传递前后存在多余序列的少数病毒之一。”

细小病毒的基因组库存数据由康奈尔大学的细小病毒专家Colin R. Parrish与莱比锡大学的Uwe Truyen提供，他们也是发表在《PNAS》上文章的共同作者。这些病毒可追溯到1960年左右，通过对这些数据的分析，Shackelton建立了一个系统发生树，从树上可以看到病毒在向后代传递时何时发生了突变。

为了正确估算病毒的进化动力学，Shackelton与Holmes运用了贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗法（MCMC）。这对研究或然性关系是一种很有效的统计工具。“这个方法使得我们可以根据病毒序列和分离日期，彻底地建立模型以及分子进化的模式。”

他们的分析表明，在猫身上发现的病毒感染猫科动物已有超过一百年的时间。但是，一旦它们感染犬科动物，病毒序列上就会出现多余的核酸替代或改变，使其能从携带病毒的狗身上传递到健康的狗身上。这一序列的快速改变与以往认为DNA病毒不会快速突变的观点相反。

在接下来的一系列试验中，他们决定与Parrish的研究组合作，后者在病毒单一性和致病机理方面有研究，希望通过合作进一步了解所有病毒，包括禽流感。“对于物种间传递事件以及影响核酸替代发生率的因素，我们知道得越多越好，”Shackelton说。她同样关心公众对待病毒爆发的政策。“这一工作将增加我们对病毒在物种间传递的理解，包括什么样的改变最重要，以及它们发生的频率。”