Cell:考拉告诉你DNA如何保护自身免受病毒侵害

2019-10-14 不详 生物探索

在人类基因组中有8%的DNA来源于病毒,在几百万年前我们的祖先感染了某种古老的病毒,一些狡猾的逆转录病毒趁机插入了基因组中。那么问题来了,我们的基因是如何保护自身免受病毒侵害的呢?

在人类基因组中有8%的DNA来源于病毒,在几百万年前我们的祖先感染了某种古老的病毒,一些狡猾的逆转录病毒趁机插入了基因组中。那么问题来了,我们的基因是如何保护自身免受病毒侵害的呢?



科学家在考拉身上找到答案。考拉使用一种新颖的基因预防系统来抵抗逆转录病毒的感染。该研究发表在新一期的《Cell》杂志上。


DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.09.002

兽医的新发现

该研究的主要研究人员Tarlinton博士在2006年看到了一篇关于逆转录病毒侵入考拉基因组的报告后,对此产生了浓厚的兴趣。那时的他还是澳大利亚的一名兽医。


在澳大利亚治疗病毒感染的考拉

多年来,考拉种群中一直流传着一种KoRV-A的逆转录病毒,这种病毒不仅能够诱发癌症,而且还会入侵基因组。考拉之间的KoRV-A传播路径与其他病毒基本相同,但有一个区别:这种逆转录病毒能够感染生殖细胞,而大多数野生考拉都是天生带有这种病原体的基因组。

像KoRV-A这样的逆转录病毒可通过将其基因组插入感染细胞的DNA中来复制。(HIV是逆转录病毒的最著名例子。)如果它们感染生殖细胞,则它们所嵌入的DNA就是种系,并且病毒DNA可能会遗传给子孙后代。

基因组具有先天免疫系统

当人体被病毒感染时,身体会识别出使你生病的病毒,并开始制造消灭特定病毒的抗体,这是人体自带的免疫系统。

基因组同样具有先天的免疫反应。研究人员在研究考拉生殖细胞KoRV-A感染后发现,这些生殖细胞能够在生命周期的某个阶段识别病毒的核酸,并抑制感染。


细胞对病毒基因表达的反应的“标准”和“适应性”机制

大多数宿主基因被称为内含子的间隔子序列打断,这种间隔子在称为剪接的过程中被去除,以产生可以制造蛋白质的功能性mRNA。剪接是正常细胞基因的标志。逆转录病毒还具有内含子,将其内含子去除后可成形成围绕病毒颗粒的包膜的蛋白质。

但是,这些病毒入侵者还必须产生“未剪接的” RNA,这对于复制和感染至关重要。因为生殖细胞会识别这些病毒特异的RNA,并将它们切成一类独特的RNA,称为piRNA,从而阻止病毒的形成。

结语

地球上的每个生物都经历了跟考拉一样的病毒入侵。这些病毒繁殖并侵入染色体,改变宿主基因组的组织和功能,并且这一过程一直持续到宿主细胞驯服入侵者为止。

这是一种以前从未发现过的机制,可与哺乳动物的先天免疫应答相提并论。这一发现为脊椎动物遗传进化与入侵的逆转录病毒之间的相互作用提供了新的思路。

原始出处;

Tianxiong Yu, Birgit S. Koppetsch, Sara Pagliarani, et.al. The piRNA Response to Retroviral Invasion of the Koala Genome. Cell October 10, 2019

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (2)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1871453, encodeId=f06d18e14533c, content=<a href='/topic/show?id=fd764459a8' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#Cell#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=24, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=4459, encryptionId=fd764459a8, topicName=Cell)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=524d95, createdName=zhaozhouchifen, createdTime=Mon Aug 24 14:25:00 CST 2020, time=2020-08-24, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1961739, encodeId=c9411961e3935, content=<a href='/topic/show?id=dbe6445416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#CEL#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=20, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=4454, encryptionId=dbe6445416, topicName=CEL)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=c3ff68, createdName=维他命, createdTime=Fri Mar 13 11:25:00 CST 2020, time=2020-03-13, status=1, ipAttribution=)]
  2. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1871453, encodeId=f06d18e14533c, content=<a href='/topic/show?id=fd764459a8' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#Cell#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=24, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=4459, encryptionId=fd764459a8, topicName=Cell)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=524d95, createdName=zhaozhouchifen, createdTime=Mon Aug 24 14:25:00 CST 2020, time=2020-08-24, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1961739, encodeId=c9411961e3935, content=<a href='/topic/show?id=dbe6445416' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#CEL#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=20, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=4454, encryptionId=dbe6445416, topicName=CEL)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=, createdBy=c3ff68, createdName=维他命, createdTime=Fri Mar 13 11:25:00 CST 2020, time=2020-03-13, status=1, ipAttribution=)]
    2020-03-13 维他命

相关资讯

Nature:母体维生素C调节DNA去甲基化和雌性胎儿生殖细胞发育

通常来说,发育被认为是基因组固有调控的,不过目前这种观点已经被刷新。证据表明,发育很容易受到外界环境调节的影响,并可能产生长期后果,当然这其中也包括哺乳动物。所以呢,由于这种表观遗传效应的潜在可能性,研究者们对具有这种潜能的生殖细胞一直青睐有加。

PLOS Med:特殊膳食可以降低非妊娠妇女的血浆同型半胱氨酸水平

婴儿的DNA甲基化谱与其母亲的围孕期营养状况有关。DNA甲基化依赖于单碳代谢途径的营养输入,包括同型半胱氨酸的有效再循环。本项研究探究了一种新型营养补充剂是否可以通过降低血浆同型半胱氨酸来改善与碳相关的营养状况,并评估其在孕前试验中未来的潜在用途。

DNA数据成新一代福尔摩斯!联邦法规为何禁止警方使用基因谱学?

在DNA数据立下汗马功劳后,新的联邦法规竟然限制警察使用法医基因谱系学(FGG)技术进行搜索。

Eur Respir J:血浆线粒体DNA与肺外结节病相关

由此可见,结节病中细胞外线粒体DNA的富集与肺外疾病和AA血统有关。进一步研究这些临床发现的机制可能会产生新的病理生理学和治疗理论。

Nat Metabol:研究挑战科学家们对机体过早衰老的理解 线粒体DNA功能紊乱或会加速衰老过程

一项刊登在国际杂志Nature Metabolism上的研究报告中,来自东芬兰大学的科学家们通过研究发现,线粒体DNA功能的紊乱或会以不同于此前想象中的方式来加速机体的衰老过程;机体衰老速度的加快或许是细胞中异常核苷酸水平和受损细胞核DNA的维持导致的结果。

Thyroid:基于DNA甲基化的方法鉴别甲状腺良恶性病变

由于细胞学检查的局限性,细针穿刺活检(FNAB)鉴别诊断甲状腺结节并不是金标准。分子标记可能有助于补充基于FNAB的诊断并避免不必要的手术。在本项研究中,研究人员旨在确定DNA甲基化生物标志物是否可以用于作为甲状腺病变的诊断工具。