摘要:美国密歇根大学医学院的科研人员经过深入分析,在人类基因组中惊人地发现了36种潜伏的病毒基因,其中19种是全新的发现。这一发现如同在平静的湖面上投下了一颗巨石,引起了学界的广泛关注和热烈讨论
前不久,一项关于人类基因组的研究取得了重大突破,揭示了其中隐藏的远古病毒基因。
美国密歇根大学医学院的科研人员经过深入分析,在人类基因组中惊人地发现了36种潜伏的病毒基因,其中19种是全新的发现。这一发现如同在平静的湖面上投下了一颗巨石,引起了学界的广泛关注和热烈讨论
基因,是生物体的基本构成要素,它不仅决定了生物的特性,也塑造了人类的独特之处。尽管每个人都是独一无二的存在,但人类之间的基因相似度却高达99.9%,而那微小的0.1%差异,正是个体独特性的根源。
不仅如此,人类与其他生物在基因层面也有着一定的相似性。研究表明,人类与黑猩猩的基因相似度高达96%,与猫的相似度为90%,甚至与酵母菌之间也有46%的基因是同源的。
这些相似的基因在不同的生物体中发挥着类似的功能,有力地证明了在生命的演化历程中,不同生物之间存在着紧密的联系。内源性逆转录病毒的形成是一个复杂的过程。当逆转录病毒侵入宿主细胞后,会以自身的RNA作为模板,在逆转录酶的辅助下,转录为双链DNA。
紧接着,这些双链DNA会融入宿主的基因组,形成原病毒。倘若这种整合发生在生殖细胞,如精子或卵子中,那么这些病毒基因的衍生物就有机会通过遗传传递给后代,进而成为内源性逆转录病毒。
在这个过程中,病毒的遗传信息悄然嵌入宿主的基因组,并随着宿主细胞的复制而延续下去。需要注意的是,内源性逆转录病毒具有潜在的传染性。在漫长的进化过程中,虽然大多数ERV因突变和重组而失去了转录和表达能力,但仍有部分ERV可能潜藏着感染性。
例如,美国密歇根大学医学院的研究人员发现的新ERV中,有一种包含完整的病毒基因信息,有可能制造出具有传染性的病毒。这一发现无疑让人们心生忧虑,因为一旦这些ERV被激活,就可能给人类的健康带来威胁。
内源性逆转录病毒与多种疾病也有着密切的关联。研究发现,HERV-K(HML-2)与肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)有关,而HERV-W和HERV-Fc则与多发性硬化症存在联系。
尽管目前对于内源性逆转录病毒与疾病之间的具体作用机制还未完全清楚,但这些发现无疑暗示着内源性逆转录病毒在某些疾病的发生和发展中可能扮演着重要的角色,这也促使我们需要进一步深入研究,以揭示它们之间复杂的关系。
然而,内源性逆转录病毒并非只有负面影响。在胎盘形成的过程中,它发挥着至关重要的作用。
合胞素(Syncytin)就是一种源自古老病毒的蛋白质,对胎形态的发生起着关键作用。它能够促使细胞滋养层向合胞体滋养层分化,而合胞体滋养层在胎儿与母体之间的营养和废物交换中起着关键作用,同时还能阻止母体免疫细胞的入侵,避免胎儿被免疫排斥。
人类与一些灵长类动物,如猩猩、猴子等,都共享着相同的Syncytin,这促进了胎盘的形成。这一现象充分表明,内源性逆转录病毒在生物进化的过程中,对生殖系统的发展产生了积极的推动作用,是生命演化的一个奇妙例证。不仅在人类体内,其他动物体内也存在着类似的ERV。与绵羊肺腺瘤病毒相关的内源性逆转录病毒在绵羊妊娠的早期阶段发挥着关键作用。
这意味着内源性逆转录病毒在不同动物的生长发育过程中可能都具有一定的重要性,而且不同动物体内的ERV可能具有各自独特的功能和特点。这也引发了人们对于动物体内ERV与它们特定生理过程和适应性特征之间关系的深入思考和探索。
此外,加拿大和新加坡的科研团队还发现,HERV-H家族与人类干细胞的多能性有着密切的关系。通过抑制HERV-H的RNA,研究人员观察到干细胞只能分化为类似结缔组织中常见的成纤维细胞,同时多能性所需的蛋白质生产也受到了抑制。
这清楚地表明内源性逆转录病毒在人类干细胞的发育和分化过程中扮演着不可或缺的角色。而且,某些HERV还能够“诱导”胚胎干细胞的分化。
在胚胎发育的过程中,不同的HERV在不同的阶段和细胞群中的表达水平存在差异。比如,在囊胚期,上胚层细胞与非上胚层细胞中的HERV表达量就有所不同。更为奇特的是,远古病毒在一定程度上赋予了人类一些抗病毒的能力。尽管病毒常常被认为是对人类健康的威胁,但在人类与远古病毒长期的相互作用中,人类的免疫系统逐渐进化出了相应的免疫机制和防御策略。
例如,人类的免疫系统可能通过识别和应对远古病毒的某些特征,从而提高了对其他类似病毒的抵抗能力。这种抗病毒能力的形成,是人类在漫长的进化过程中与病毒不断抗争和适应的结果。
总之,内源性逆转录病毒的研究为我们开启了一扇深入了解生命奥秘的新大门。随着科学技术的持续进步,我们对这一领域的认识也将不断深化,相信在未来,我们将会迎来更多令人惊喜的发现。 。
来源:六维洞见一点号