人類基因組中的古代病毒 DNA 可防止感染

根據(jù)一項新的研究，人類基因組中的病毒 DNA 嵌入其中，來自古代感染，可作為抗病毒藥物，保護人類細胞免受當今某些病毒的侵害。

10 月 28 日發(fā)表在《科學》雜志上的論文“逆轉(zhuǎn)錄病毒起源的人類蛋白質(zhì)的進化和抗病毒活性”提供了這種效應(yīng)原理的證明。

先前的研究表明，小鼠、雞、貓和羊的基因組中的古代病毒 DNA 片段——稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒——通過阻止它們進入宿主細胞來提供對源自體外的現(xiàn)代病毒的免疫力。雖然這項研究是在實驗室培養(yǎng)的人類細胞上進行的，但它表明內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的抗病毒作用可能也存在于人類身上。

這項研究很重要，因為進一步的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)一系列天然抗病毒蛋白，這些蛋白可以導致治療而沒有自身免疫性副作用。這項工作揭示了基因組防御系統(tǒng)的可能性，該系統(tǒng)尚未被表征，但可能相當廣泛。

“結(jié)果表明，在人類基因組中，我們有一個蛋白質(zhì)庫，有可能阻止廣泛的病毒，”農(nóng)業(yè)與生命科學學院分子生物學和遺傳學教授 Cedric Feschotte 說。約翰弗蘭克博士'20 是 Feschotte 實驗室的前研究生，現(xiàn)在是耶魯大學的博士后研究員，是該研究的第一作者。

內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒約占人類基因組的 8%——至少是構(gòu)成蛋白質(zhì)編碼基因的 DNA 數(shù)量的四倍。逆轉(zhuǎn)錄病毒將它們的 RNA 引入宿主細胞，宿主細胞轉(zhuǎn)化為 DNA 并整合到宿主的基因組中。然后細胞遵循遺傳指令并制造更多病毒。

通過這種方式，病毒劫持了細胞的轉(zhuǎn)錄機制進行自我復(fù)制。通常，逆轉(zhuǎn)錄病毒感染的細胞不會從一代傳給下一代，但有些會感染生殖細胞，例如卵子或精子，這為逆轉(zhuǎn)錄病毒 DNA 從親代傳給后代打開了大門，并最終成為生殖細胞中的永久固定物。宿主基因組。

為了使逆轉(zhuǎn)錄病毒進入細胞，病毒包膜蛋白與細胞表面的受體結(jié)合，就像一把鑰匙開鎖一樣。包膜也被稱為某些病毒的刺突蛋白，例如 SARS-CoV-2。

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