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PNAS:人类基因组中的19个“外来物种”

2016/04/03 来源:生物探索
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导读
近日,《PNAS》杂志上的一项研究揭示了人体基因组中包含的19种新型古病毒DNA片段。更引人注目的是,在2%的检测人群中发现完整的病毒遗传“食谱”。


8%的人体DNA属于具有外源性,由非人类DNA的病毒片段组成,事实上病毒基因组隐藏在所有含有颌及骨髓的生物体内。近日,《PNAS》杂志上的一项研究揭示了人体基因组中包含的19种新型古病毒DNA片段。更引人注目的是,在2%的检测人群中发现完整的病毒遗传“食谱”。

所有的逆转录病毒都有自己的遗传密码——RNA。病毒通过在宿主基因组中插入自身的RNA片段来感染宿主,这些宿主包括人类。人类免疫缺陷病毒(HIV)就是当代逆转录病毒感染人类的典型例子。

古老的逆转录病毒感染人类祖先已有几十万年,这些病毒-DNA片段残留在人类祖先基因中,并代代相传,这些病毒被称为人类内源性逆转录病毒或HERVs。先前研究估计至少8% 的人类DNA为HERs片段,在该研究中,作者一直致力寻找人类体内HERVs的新踪迹,他们研究了2500名来自世界各地的受试对象基因组,并以“参考”基因型为对照(科学家集成的数字化基因序列,代表人类基因组序列)。


之前的研究曾揭示了人体中的17种HERVs,本研究在此基础上发现了19种新型的HERVs,其中一种HERVs(在50名受试对象中发现)并不是单纯的病毒基因片段,而是整个基因组,属于“前病毒”,是第二个已知的存在于人类体内的前病毒。虽然尚未证实,这个“前病毒”可能具备自我复制的能力,并能像完整病毒一样工作。

本文作者,塔夫茨大学医学院的病毒学家John Coffin在一份声明中表示,“这个片段看起来像一种具有传染性的病毒,这种发现非常令人兴奋,因为这将使我们能够研究病毒疫情发生之前的事情。”

一些HERVs已被人类自身用于有益之处,包括在艾滋病妊娠,这种特殊的HERV有助于在胎儿周围构建细胞保护层,以阻止毒素从母体血液渗透到胎儿。由于这些非人类DNA片段是人体的一部分,追捕HERVs对医学研究至关重要。

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