2017年1月20日讯 /生物谷BIOON /——数百万年来,逆转录病毒已经整合到了我们的基因组中,迄今为止,已经占人基因组的10%。一个来自瑞典兰德大学的研究团队最近发现了这些逆转录病毒基因影响我们基因表达的机制,这意味着它们可能在人的大脑发育及神经疾病发展过程中发挥重要作用。
尽管一些逆转录病毒对人类无害,但是其中也包含某些危险病毒,如臭名昭著的HIV。来自瑞典兰德大学Johan Jakobsson及其团队研究的病毒叫做内源性逆转录病毒(ERV),它们已经在人体基因组中存在了数百万年。这些病毒DNA位于一些过去被认为不重要的垃圾DNA中,这意味着研究人员应该开始关注这些DNA。
“人体控制产生蛋白的基因占2%,而这些内源性病毒的DNA占8-10%。如果事实证明这些内源性逆转录病毒的DNA可以影响蛋白质的产生,那么这将为我们进行大脑研究提供大量的新数据。”Johan Jakobsson说道。
而这恰恰就是研究人员发现的事实,他们发现我们基因组中的数千种病毒可能是一种叫做TRIM28的蛋白的“码头”。这种蛋白不仅可以关闭病毒基因,还可以关闭与这些病毒基因相邻的人体DNA序列,这就导致ERV的存在可以间接影响人体基因的表达。
同时这种开关机制在不同的人体中作用不同,因为逆转录病毒的DNA可以嵌入到人体基因组的不同位置。这就意味着逆转录病毒可能是进化的一种工具,甚至可能是导致神经疾病的潜在原因。事实上,已经有研究表明几种神经疾病(如肌萎缩侧索硬化症、精神分裂症、躁郁症)中ERV的调节功能异常。
两年前Johan Jakobsson的团队在小鼠实验中发现ERV在神经元中发挥着独特的调节作用,而最近这项发表在《Cell Reports》上的研究则是在人体细胞中进行的。
就逆转录病毒而言,人体和小鼠细胞之间存在着巨大的差别,人DNA中存在的许多逆转录病毒在大猩猩、黑猩猩中都不存在。它们似乎在35-45百万年前就嵌入到了人基因组中,而灵长类动物的演化谱系在此之前就发生了分裂。
“我们关于大脑发育过程的知识很多都来自果蝇、斑马鱼和小鼠的研究,然而如果ERV确实影响大脑的功能,那么我们自己的ERV或许直接影响了我们的大脑发育。”Johan Jakobsson如是说。(基因宝jiyinbao.com)
本文系生物谷原创编译整理,欢迎转载!点击 获取授权 。更多资讯请下载生物谷APP.
Per Ludvik Brattås, Marie E. Jönsson, Liana Fasching, Jenny Nelander Wahlestedt, Mansoureh Shahsavani, Ronny Falk, Anna Falk, Patric Jern, Malin Parmar, Johan Jakobsson.
TRIM28 Controls a Gene Regulatory Network Based on Endogenous Retroviruses in Human Neural Progenitor Cells. Cell Reports, 2017; 18 (1): 1