農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 林業

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

2023-01-09由 姿勢分子knowledge 發表于 林業

傘藻的遺傳物質在哪裡

可怕!在人類體內隱藏了數千萬年的史前病毒基因,可能正在覺醒。它們可能正在插入人類DNA中,複製出恐怖的病毒。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

你可能以為自己體內的基因都是哺乳動物遠祖留下來的,那你就錯了。實際上,在我們體內,就隱藏著史前病毒的遺傳物質。

根據目前的研究,人類基因組至少50%的序列是由

跳躍基因

衍生而來的。在這些基因中,有一類非常特殊,叫做

人內源性逆轉錄病毒

(Human Endogenous Retroviruses,

HERVs

)。科學家指出,

人類基因組中有差不多8%由HERVs組成,總計超過50萬個獨立元件。

這些HERV到底是從哪裡來的呢?答案就是史前病毒。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

這些史前病毒很特殊,屬於

反轉錄病毒

,是RNA病毒中的一種。也就是說,它們的遺傳物質不是我們這樣的DNA(脫氧核糖核酸),而是

RNA

(核糖核酸),並且是二倍體,有兩條相同的單股正鏈RNA。

這些病毒在進入動物體內後,不會直接複製自己的RNA,而是利用它們的

逆轉錄酶

,在動物細胞內合成雙鏈DNA。這些雙鏈DNA又會在

整合酶

的作用下整合至宿主細胞染色體DNA上,形成

前病毒

。這樣一來,它們就對宿主建立了終生感染,並隨著宿主細胞的分裂,一直傳遞給子代細胞。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

殺人誅心,殺人誅心啊!

換句話說,反轉錄病毒將遺傳物質直接鑲嵌在了宿主的體內,成為了宿主遺傳物質的一部分。甚至

有一部分遺傳物質鑲嵌在了生殖細胞中,在數千萬年的時間裡,我們的祖先就被迫將這些病毒的遺傳物質留傳給了我們。

幸運的是,這些病毒並沒有對人類和人類的祖先造成致命的打擊。並且到了今天, 大部分HERV都已經滅絕了,只有基因組的片段還留在人體基因組中。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

雖然它們已經不再是感染性的病毒了,但仍然能在某些方面對人體造成影響,這種影響有好有壞,取決於HERV本身的不同。但最近,科學家們發現了一些令人擔憂的HERV出現了啟用的情況。

根據引物結合位點的序列相似性不同,HERV又可以分為不同的亞組,其中名為

HML-2的亞組

對我們似乎不太友好。該亞組是靈長類動物的祖先在大約3500萬年前獲得的,其序列的片段仍然可以在今天整個人類的基因組中被發現。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

在人體中,HERV區域的DNA會被甲基化,導致轉錄沉默。也就是說,這些HERV原本無法對人體造成影響。但最近其他一些研究已經表明,

在許多環境因素中,HERV還會被啟用

,比如感染性因子、外源性病毒、輻射、衰老相關過程、表觀遺傳藥物等。

HML-2前病毒為例,其結構蛋白經常在乳腺癌、黑色素瘤和畸胎瘤中被高密度地發現

。也就是說,二者之間很可能存在著微妙的聯絡。科學家因此指出:人類應該考慮將HML-2的表達作為患病組織的生物標誌物。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

然而,在10月18日發表於《美國科學公共圖書館》雜誌的《生物學》分冊上的論文中,來自塔夫茨大學的研究人員指出:即便是在健康人的體內,也存在著HML-2的表達。

研究人員在論文中指出:雖然HML-2修飾的病毒或宿主基因的表達存在著等待人類發現的重要性,但直到現在,還沒有人詳細描述過HML-2在非疾病人體中的表達。在許多疾病的背景下,都有關於HML-2表達的資料,並且有證據表明它在一些非疾病組織中的表達,但至今還沒有人對其宿主進行體內所有組織的檢查。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

為了彌補這方面的研究不足,科學家們對來自948名人類捐贈者的54種非疾病組織進行了分析。

結果令人驚訝:

他們在每一種組織型別中都發現了HML-2的轉錄本。

這些轉錄本就是具有編碼蛋白質功能的RNA,也就是說,這些“史前病毒”確實在某種程度上被激活了!

他們進一步的研究表明,在人類小腦和睪丸中,HML-2前病毒蛋白的水平非常高,研究人員分別發現了19個和17個前病毒表達。除了這兩個部位之外,還有甲狀腺和腦垂體內也發現了比較多的前病毒殘留物。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

儘管在人體健康組織中被發現的這些前病毒中,已經有很大一部分在時間的推移下被刪除或者在突變之下損壞,但仍然有一小部分保持完整,具備表達的能力。它們對人體有何影響,目前還不得而知,但這次發現仍然具有重要的臨床學意義。

如果真的要以HML-2轉錄物作為疾病的生物標誌物,那麼我們必須瞭解它們在人體健康的組織內的表達和在患病組織內的表達有何區別,否則就有可能導致誤診。

除此之外,大家更關心的問題是:這些史前病毒殘留的遺傳物質,到底會不會再次感染人體、導致恐怖的疾病呢?

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

研究人員指出:HML-2亞組HERV包含了許多密切相關的前病毒,但其中每一種病毒都具有自己的特徵,突變的結果也不盡相同。所以,儘管研究人員有意願對每一種情況進行探索,但其驚人的複雜性將會讓他們感到有點力不從心。

根據目前的研究,更古老的前病毒在人類基因組中具有相對較強的表達能力。這意味著突變出來的新的前病毒的表達有可能被抑制,但它們也確實有可能具備更大的威脅。

研究人員擔心,

在數千萬年的歲月裡,古老的前病毒雖然本身沒有對人體造成直接傷害,但有可能透過自然篩選的過程不斷提高能力,使其後代具備越來越強的威脅性。

這只是一個猜測,未來需要更多的研究去探索。

在人體內潛伏3500萬年,史前病毒遺傳物質或將覺醒!我們該擔心嗎

總而言之,史前病毒留在人類體內的遺傳物質到底有什麼作用,究竟是好是壞,仍然是一個謎。考慮到它們佔據了人類基因組8%的部分,我們不得不仔細研究,以防未來的某一天,它們真的在人體內作祟。