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基因组中的病毒对我们的大脑很重要

2019-01-07 09:53:26 • 来源：

数百万年来，逆转录病毒已被纳入人类DNA，目前它们占总基因组的近10%。瑞典隆德大学的一个研究小组现在已经发现了这些逆转录病毒可能对基因表达产生影响的机制。这意味着它们可能在人类大脑的发育以及各种神经疾病中发挥了重要作用。

基因组中的病毒对我们的大脑很重要

逆转录病毒是一组特殊的病毒，包括一些危险的病毒，如艾滋病病毒，而另一些则被认为是无害的。Johan Jakobsson及其在隆德的同事研究的病毒被称为内源性逆转录病毒(ERV)，因为它们已存在于人类基因组中数百万年。它们可以在以前被认为不重要的DNA的一部分中找到，因此被称为垃圾DNA - 研究人员现在开始重新考虑这一概念。

“控制体内各种蛋白质产生的基因代表我们DNA的比例小于内源性逆转录病毒。它们占大约2%，而逆转录病毒占基因组总数的8-10%。如果结果是他们能够影响蛋白质的产生，这将为我们提供关于人类大脑的巨大新信息来源，“Johan Jakobsson说。

这正是研究人员发现的。他们已经确定，在我们的基因组中已经建立了数千种逆转录病毒，可以作为一种名为TRIM28的蛋白质的“对接平台”。这种蛋白质不仅能够“关闭”病毒，还能“关闭”DNA螺旋中与其相邻的标准基因，从而使ERV的存在影响基因表达。

这种关闭机制在不同的人中可能表现不同，因为逆转录病毒是一种遗传物质，可能最终在基因组的不同位置。这使它成为进化的可能工具，甚至是神经系统疾病可能的潜在原因。事实上，有研究表明ERV在几种神经系统疾病如ALS，精神分裂症和双相情感障碍中的偏离调节。

两年前，Johan Jakobsson的研究小组表明，ERV在神经元中具有调节作用。然而，这项研究是在小鼠身上进行的，而新的研究 - 发表在Cell Reports杂志上- 是用人体细胞制作的。

在这种情况下，小鼠和人之间的差异尤为重要。许多已经内置于人类DNA中的逆转录病毒不存在于除人类和我们最亲近的亲属 - 大猩猩和黑猩猩之外的物种中。他们似乎已经在35-45百万年前将自己融入基因组中，当时灵长类动物的进化谱系在旧世界和新世界之间划分。

“我们对大脑整体发育的了解大部分来自果蝇，斑马鱼和老鼠。但是，如果内源性逆转录病毒影响大脑功能，并且我们拥有自己的这些ERV，那么它们所影响的机制可能有助于人类大脑的发展“，约翰雅各布森说。

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