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古代病毒防御考拉对抗新的病毒攻击

2019-04-02 09:19:09 • 来源：

人类基因组充满了内源性逆转录病毒 - 一小部分降解的，通常无害的逆转录病毒DNA通过几代传代，以及我们自己的遗传信息。因为大多数内源性逆转录病毒已经成为我们DNA的一部分已有数百万年，科学家们无法解释它们是如何从它们的致病性，致病形式转变为“垃圾DNA”的惰性位，其中大部分都是今天。今天发表在PNAS期刊上的一项新研究向考拉寻求答案。

古代病毒防御考拉对抗新的病毒攻击

“在人类中，最年轻的已知内源性逆转录病毒组大约有500万年的历史。这使得很难分辨出发生了什么。但考拉是少数几种已知由逆转录病毒持续侵入种系的物种之一，”阿尔弗雷德罗卡说，他是该研究的作者之一，也是伊利诺伊大学动物科学系的副教授。

与其他病毒一样，逆转录病毒首先从外部攻击。它们进入体内，与细胞融合以释放其内容物，并将其DNA片段插入宿主的遗传密码中，劫持宿主的DNA复制机器以制作更多自身拷贝。

但是，如果他们找到进入精子和卵细胞的途径，逆转录病毒基因可以传递给宿主的后代，成为生殖基因组的永久部分，也称为种系。

早期，新的内源性逆转录病毒可能继续复制，对宿主造成灾难性后果。但随着时间的推移，这些序列会停止编码引起疾病的逆转录病毒，而是变成惰性的“垃圾DNA”。到目前为止，科学家只能猜测为什么以及如何发生这种情况。

“我们认为外部病毒的压力是制造大量的自身拷贝并感染更多的个体。但是一旦病毒成为宿主种系的一部分，压力就会因为需要宿主而离开宿主。重现序列，“罗卡说。“它必须发挥得很好，否则就会消失。问题是这个过程是如何发生的?”

由于考拉逆转录病毒仍然相对年轻 - 不到5万年 - 而且还没有在考拉基因组内的固定位置，科学家们可以实时监测它与考拉基因组的相互作用。

令人惊讶的是，考拉基因组正在着火着火。

研究人员发现，一种古老而无关的内源性逆转录病毒元件通过重组将其自身插入新的逆转录病毒中，使其失活。重组序列不编码任何东西，而不是编码重组成感染性逆转录病毒的蛋白质。

“我们可能已经找到了宿主的分子防御机制的证据，这些机制可以抵抗新的逆转录病毒攻击，由更古老的逆转录病毒元素介导，”柏林动物和野生动物研究莱布尼茨研究所的研究员，该研究的第一作者UlrikeLöber说。

莱布尼兹研究所的亚历克斯格林伍德领导了这项研究。他补充说：“这项研究强调了我们对野生动物中逆转录病毒的多样性和宿主知之甚少。考拉，一种通常与生物医学突破无关的物种，正在为形成8%人类基因组的过程提供关键见解，并且很可能向我们展示了数百万年前逆转录病毒侵入人类种系时发生的事情。“

不幸的是，对于考拉来说，考拉逆转录病毒的完全降解可能需要非常长的时间 - 可能在数十万年。与此同时，大多数考拉，尤其是澳大利亚北部的考拉，将继续遭受逆转录病毒相关的癌症和免疫抑制，导致衣原体等继发性疾病。

但是，虽然正在进行病毒与病毒之间的战斗，但科学家可能会提供帮助。

“完整的考拉基因组有助于证明单个考拉可以在其基因组中插入多达一百多个考拉逆转录病毒。这些信息将使我们能够确定哪些菌株更危险并协助开发考拉逆转录病毒疫苗，“该研究的共同作者，澳大利亚博物馆的丽贝卡约翰逊说，他领导了最近对考拉基因组进行测序的努力。

文章“在种系侵入的早期阶段通过重组降解和再活化内源性逆转录病毒”发表在“美国国家科学院院刊”上。

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