隐藏在我们基因组中的病毒保护早期人类胚胎

 作者:尔朱掘     |      日期:2017-10-07 02:01:07
作者:Andy Coghlan(图片来源:DR KLAUS BOLLER / SPL)我们可能将我们的生存和复杂性归功于一种在人类胚胎的第一个细胞中生存的偷偷摸摸的病毒这种病毒不仅可以保护胚胎免受其他病毒的侵害,而且还可以为新人类的身体计划奠定基础这一发现支持了这样一种有争议的观点,即几百万年前在我们的DNA中居住的病毒可能扮演木偶大师的角色,悄然影响着我们的存在和进化 “我们是受病毒控制的生物,”加州大学欧文分校的路易斯比利亚雷亚尔说逆转录病毒将其遗传物质插入其人或动物宿主的细胞中起初,这会导致疾病和死亡然而,随着时间的推移,宿主会进化出对病毒的抵抗力,允许任何嵌入精子或卵细胞的DNA传递给下一代该病毒现在被称为内源性逆转录病毒或ERV - 宿主基因组中的永久性固定装置我们认为大约9%的基因组是以这种方式出现的直到最近,这些病毒遗物在很大程度上被视为无效的“垃圾”,几千年前不再对它们的宿主产生任何影响 HERVK是最近在我们的DNA中出现在家中的ERV的发现 - 可能大约在20万年前 - 在人类胚胎的挑战中活跃起来 Joanna Wysocka和她在加利福尼亚州斯坦福大学的同事在他们分析3天大的人类胚胎中的基因活动时发现了意想不到的结果,这些胚胎是8个细胞的束除了来自父母的DNA外,他们还发现了HERVK的遗传物质 “这些细胞充满了病毒蛋白质产品,其中一些已组装形成病毒样颗粒,”Wysocka说进一步的实验表明,该病毒似乎产生了一种蛋白质,可防止其他病毒穿透胚胎,这表明它可以保护胚胎免受危险的流感病毒,如流感病毒它似乎也在胚胎细胞的遗传活动中起着至关重要的作用,有助于对细胞蛋白工厂的遗传指导令人着迷的是,偷渡病毒甚至可能为我们与黑猩猩和其他非人类灵长类动物的不同提供线索一些研究人员之前认为,通过激活不同的身体计划和基因网络,ERV可能在物种如何相互分离中发挥关键作用,这可能使一个人比该物种的其他成员更具优势巴斯特巴斯德研究所的Patrick Forterre说,Wysocka的工作支持了这一想法 “这表明相对'最近'逆转录病毒整合的蛋白质产品很早就存在于胚胎中,并可能参与一些关键的发育计划”ERVs也可以保护胚胎免受感染的观察结果也很多他说Forterre “就好像逆转录病毒通过它们的人类宿主相互竞争”尽管病毒无处不在,但病毒通常被称为生物学的暗物质,因为它们的影响常常被忽视如果DNA是一个丛林,那么病毒就是在其中生存和适应的动物和植物,比利亚雷亚尔说,他在2001年表明,病毒基因的存在对于人胎盘的形成至关重要 “DNA是栖息地,病毒是居民,”他说最有影响力的病毒是像HERVK这样的病毒,它们已经永久地插入到我们的DNA中,并且可以传递给下一代这些病毒具有重建宿主基因的遗传工具,影响哪些是活性的,何时以及与其相互作用的其他基因比利亚雷亚尔说,这意味着他们有能力重塑主人的身体特征 “这是一个庞大的动态基因组库”期刊参考:Nature,DOI:10.1038 / nature14308更多关于这些主题: