大約8%的人類基因組來自曾經(jīng)困擾我們古代祖先的病原體

我們有一種病毒：大約8%的人類基因組來自曾經(jīng)困擾我們古代祖先的病原體。美國研究人員現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于這種基因殘留的驚人結(jié)果：原始病毒DNA在進化過程中進化，這顯然是我們免疫系統(tǒng)的一部分。

病毒DNA殘基在我們基因組中的存在，是由于這些病原體特殊的傳播策略——它們進行基因操縱：病毒將它們的DNA整合到被感染細胞的基因組中，這樣它們就可以變異成病毒工廠。正常情況下，外來基因不會遺傳給后代——但在特殊情況下。這樣，在人類發(fā)育過程中，病毒殘留物積累到基因組的8%。這些所謂的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒早已失去了引起傳染性病毒顆粒產(chǎn)生的能力。到目前為止，它們實際上只被視為我們基因組中無功能的基因廢物。正如美國研究人員現(xiàn)在可以證明的那樣，情況可能并非如此：

以前的侵略者已經(jīng)變了。

在研究人類基因組時，他和他的同事遇到了數(shù)千種內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，它們的遺傳物質(zhì)似乎被已知的有趣物質(zhì)激活：干擾素。這些是由感染形成的警報信使。它們通過開啟具有抗病毒和協(xié)同作用的基因來激活受影響組織中的武器庫。在這方面，研究人員還發(fā)現(xiàn)，對干擾素敏感的逆轉(zhuǎn)錄病毒并不是隨機分布在我們的遺傳物質(zhì)中，而是直接靠近免疫系統(tǒng)的基因。Feschotte報道說：“這些是我們的第一批線索，其中一些元素可能在免疫基因中具有轉(zhuǎn)換功能。

為了通過實驗研究這種痕跡，研究人員進行了人體細胞培養(yǎng)實驗。他們使用遺傳切割工具CRISPR/Cas9從細胞基因組中依次去除一些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。事實證明，如果缺乏這種遺傳信息，附近的免疫反應(yīng)將不再對干擾素有反應(yīng)。研究人員說，病毒DNA實際上是一種轉(zhuǎn)換功能。此外，他們還可以證明從某些逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA中提取的細胞不再能正確抵抗病毒感染。Feschotte和他的同事解釋說，最重要的是，這些結(jié)果證明，以前的病毒DNA已經(jīng)成為對抗這些病原體的武器。

可能是典型的現(xiàn)象。

他們還發(fā)現(xiàn)了基因組中內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒不僅與人類干擾素系統(tǒng)有關(guān)，還與其他哺乳動物有關(guān)的證據(jù)。研究人員表示，這被認為是物種特異性防御機制發(fā)展過程中的一種常見現(xiàn)象。“免疫系統(tǒng)改變了其中一些病毒殘留似乎是合理的，”合著者奈爾斯埃爾德說?！斑@些病毒最初是通過自我繁殖的過程進入基因組的。那么，進化對我們是有益的，”研究人員說。我們有一種病毒：大約8%的人類基因組來自曾經(jīng)困擾我們古代祖先的病原體。美國研究人員現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于這種基因殘留的驚人結(jié)果：原始病毒DNA在進化過程中進化，這顯然是我們免疫系統(tǒng)的一部分。

病毒DNA殘基在我們基因組中的存在，是由于這些病原體特殊的傳播策略——它們進行基因操縱：病毒將它們的DNA整合到被感染細胞的基因組中，這樣它們就可以變異成病毒工廠。正常情況下，外來基因不會遺傳給后代——但在特殊情況下。這樣，在人類發(fā)育過程中，病毒殘留物積累到基因組的8%。這些所謂的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒早已失去了引起傳染性病毒顆粒產(chǎn)生的能力。到目前為止，它們實際上只被視為我們基因組中無功能的基因廢物。正如美國研究人員現(xiàn)在可以證明的那樣，情況可能并非如此：

以前的侵略者已經(jīng)變了。

在研究人類基因組時，他和他的同事遇到了數(shù)千種內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，它們的遺傳物質(zhì)似乎被已知的有趣物質(zhì)激活：干擾素。這些是由感染形成的警報信使。它們通過開啟具有抗病毒和協(xié)同作用的基因來激活受影響組織中的武器庫。在這方面，研究人員還發(fā)現(xiàn)，對干擾素敏感的逆轉(zhuǎn)錄病毒并不是隨機分布在我們的遺傳物質(zhì)中，而是直接靠近免疫系統(tǒng)的基因。Feschotte報道說：“這些是我們的第一批線索，其中一些元素可能在免疫基因中具有轉(zhuǎn)換功能。

為了通過實驗研究這種痕跡，研究人員進行了人體細胞培養(yǎng)實驗。他們使用遺傳切割工具CRISPR/Cas9從細胞基因組中依次去除一些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。事實證明，如果缺乏這種遺傳信息，附近的免疫反應(yīng)將不再對干擾素有反應(yīng)。研究人員說，病毒DNA實際上是一種轉(zhuǎn)換功能。此外，他們還可以證明從某些逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA中提取的細胞不再能正確抵抗病毒感染。Feschotte和他的同事解釋說，最重要的是，這些結(jié)果證明，以前的病毒DNA已經(jīng)成為對抗這些病原體的武器。

可能是典型的現(xiàn)象。

他們還發(fā)現(xiàn)了基因組中內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒不僅與人類干擾素系統(tǒng)有關(guān)，還與其他哺乳動物有關(guān)的證據(jù)。研究人員表示，這被認為是物種特異性防御機制發(fā)展過程中的常見現(xiàn)象?！懊庖呦到y(tǒng)改變了其中一些病毒殘留似乎是合理的，”合著者奈爾斯埃爾德說?！斑@些病毒最初是通過自我繁殖的過程進入基因組的。那么，進化對我們是有益的，”研究人員說。

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