这篇文章是转载的谈话基于知识共享许可协议。读了原文,2022年10月18日出版。
古代的残余病毒大流行病毒DNA序列的形式嵌入在我们的基因组仍然活跃在健康的人,据一项新的研究我的的同事们和我最近出版的。
HERVs或人类内源性逆转录病毒,构成8%的人类基因组,留下由于感染人类的灵长类动物的祖先经历了数百万年前。他们成为了人类基因组的一部分由于他们如何复制。
像现代的艾滋病毒,这些古老的逆转录酶病毒不得不将他们的遗传物质插入宿主基因组的复制。通常这种病毒遗传物质并不是世代传下来的。但是一些古老的逆转录病毒的能力感染生殖细胞如卵子或精子,通过他们的DNA基因遗传给后代。通过针对生殖细胞,这些逆转录病毒成为纳入人类祖先基因组的数百万年,可能影响研究者如何今天屏幕和检测疾病。
活跃的病毒基因在人类基因组中
病毒基因插入到宿主的形式前病毒。大约有30种不同种类今天人类内源性逆转录病毒的人,总计超过60000前病毒在人类基因组中。它们演示了历史悠久的人类大流行已经受到在进化的过程中。科学家们认为这些病毒一旦广泛感染人口,因为他们不仅已经成为固定在人类基因组还在黑猩猩,大猩猩和其他灵长类动物基因组。
的研究我们的实验室和其他证明HERV基因活跃在病变组织,如肿瘤期间,以及人类胚胎发育。但HERV基因有多活跃在健康组织还不太为人所知。
要回答这个问题,我们实验室决定专注于一群HERVs称为HML-2。这一组是最近HERVs的活跃,在不到500万年前灭绝了。即使是现在,它的一些前病毒在人类基因组仍然保留使病毒蛋白质的能力。
我们检查了遗传物质数据库包含超过14000个捐赠组织样本在整个身体。我们寻找序列匹配每个HML-2前病毒基因组中,发现37个不同HML-2前病毒仍然活跃。所有54组织样本我们分析了一些活动的一个或多个这些原病毒的证据。此外,每个组织样本也包含从至少一个前病毒遗传物质,仍可能产生病毒蛋白质。
HERVs在人类健康和疾病的作用
成千上万块的古老的病毒仍然存在在人类基因组中,甚至可以创建蛋白质吸引了大量的注意力从研究人员,尤其是今天会导致相关病毒仍然活跃乳腺癌和类似艾滋病的疾病在动物。
是否人类内源性逆转录病毒可以引起疾病的基因残留在人们仍在研究。研究人员发现HML-2种粒子在癌症细胞,HERV遗传物质的存在在病变组织与条件等有关卢伽雷氏症,或肌萎缩性脊髓侧索硬化症,以及多发性硬化症甚至精神分裂症。
我们的研究增加了一个新的角度数据,显示HERV基因存在即使在健康的组织。这意味着HERV RNA的存在可能不足以连接病毒疾病。
重要的是,这也意味着HERV基因或蛋白质药物可能不再是好的目标。HERVs一直探索作为目标的潜在药物,包括抗逆转录病毒药物,乳腺癌的抗体和t细胞治疗黑色素瘤。使用HERV基因治疗癌症生物标志物还需要考虑他们在健康组织的活动。
另一方面,我们的研究也表明,HERVs甚至可能是有益的。最著名的HERV嵌入在人类和动物的基因组,合胞体蛋白,是一个基因来源于一个古老的逆转录病毒在胎盘的形成起着重要的作用。怀孕在所有哺乳动物依赖于virus-derived蛋白质编码的基因。
同样的,老鼠,猫和羊也找到了一种方法使用内源性逆转录病毒保护自己免受原始古老的病毒创造了他们。虽然这些嵌入式病毒基因无法使用主机的机械来创建一个完整的病毒,足够的受损块体内循环干扰他们祖传的病毒的复制周期如果主人遇到它。科学家们推测,一个HERV可能是这在数百万年前人们保护作用。我们的研究强调了几个HERVs可以声称或被人体更最近为这个目的。
仍未知
我们的研究揭示了人体活动HERV水平这是前所未知的,筹集尽可能多的问题回答。
还有很多东西要学习古代病毒停留在人类基因组中,包括他们的存在是否有益,什么机制驱使他们的活动。看看这些基因实际上是制成蛋白质也会很重要。
回答这些问题可以揭示未知函数这些古老的病毒基因和更好的帮助研究人员了解人体对进化除了这些古代流行病的痕迹。