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2016年03月30日 星期三 12:38 PM

 

科学家发现人类DNA包含远古病毒基因:约有8%
科学家发现人类DNA包含远古病毒基因:约有8%

 

 

新浪科技讯 北京时间3月30日消息,你以为你的DNA全都是人类的DNA吗?恐怕事实并非如此。一项最新研究显示,我们的DNA中属于人类的成分比科学家之前认为的还要少。

科学家在人类的基因组中发现了19种不属于人类的DNA。病毒在数十万年前感染我们的祖先时,将这些基因片段留在了人类体内。

科学家表示,在接受调查的2500名受试者中,有50人的体内存在一段新发现的DNA片段,其中包含一个完整的病毒基因组。目前我们还不清楚该病毒基因组能否复制或繁殖,但另外几项有关古病毒DNA的研究显示,它的确会对携带该基因组的人类造成一定影响。

除了新发现的这些基因片段之外,科学家还证实了此前由其他科学家在人类基因组中发现的17段病毒DNA片段的存在。

科学家检查了每位受试者的整套DNA(即基因组)。受试者们来自全球各地,其中有许多人来自现代人类的起源地--非洲。该团队使用精密的研究技术,将每个人的基因组的关键部位与“参考”人类基因组进行了对比。

该研究团队由美国塔夫茨大学与密歇根大学医学院组成,研究资金由美国国立卫生研究院提供。

HERV病毒新发现

此次的研究发现让我们对人类内源性逆转录病毒(human endogenous retroviruses,简称HERVs)又多了一些了解。内源性逆转录病毒在感染我们的祖先之后,会将自己的RNA转化成DNA,然后嵌进人类的基因组中。引发艾滋病的HIV病毒和这些病毒同属于一种类型。

随着人类一代代繁衍生息,这些来自病毒的DNA也在不断复制,一代代地遗传下来,逐渐形成了我们今天的DNA。事实上,我们所谓的“人类DNA”中,约有8%都来自于病毒。有些内源性逆转录病毒的基因序列甚至还对人类有所帮助。例如,有一段病毒基因能够让孕妇的身体为胚胎加上一层细胞屏障,保护胚胎不受到母体血液中毒素的伤害。

新发现的内源性逆转录病毒属于一类名叫HERV-K的病毒。新发现的完整病毒基因组(又称原病毒)位于X染色体上,被命名为Xq21。它是目前发现的第二种潜藏在人类DNA中的完整原病毒。

研究人员这样说道:

“本次发现的病毒基因组似乎能够制造具有感染性的病毒,如果真是这样的话,那将叫人兴奋不已,因为我们可以获得一次研究远古时期病毒传染病的机会。”本次研究的主要作者、塔夫茨大学医学院的博士生、病毒学家约翰?科芬(John Coffin)说道,“这次研究为我们提供了重要的信息,让我们能够更好地了解逆转录病毒与人类之间的演化过程。”

“许多研究试图将这些内源性病毒片段与癌症和其它疾病联系在一起,但最主要的问题是,我们还没有找全这些病毒,”共同作者扎克利?H?威廉姆斯(Zachary H. Williams)说道,“很多最有意思的病毒片段只存在于一小部分人体内,因此要想找全它们,我们得筛查很多很多人才行。”

“这是一次令人震惊的发现,”共同作者朱莉娅?维尔舒特(Julia Wildschutte)说道,她是一名博士生,在塔夫茨大学科芬的实验室里工作,“它将为我们敞开更多通往新研究的大门。我们还在论文中证实,我们可以将多名受试者的基因数据与人类参考基因组进行对比,从而检测出新的内源性逆转录病毒。但我们也发现,有些人基因中嵌入的病毒基因片段和参考基因组是对不上号的。”

维尔舒特曾是密歇根大学医学院的基因研究人员杰弗里?基德(Jeffrey Kidd)实验室中的一员。“远古时期残余的病毒基因片段并没有对全体人类都造成影响,在今天的人类中,只有一部分人的祖先身上发生了这种情况,”基德说道,“我们已经发现了不少嵌入人类基因中、或潜藏在人类基因附近的内源性逆转录病毒基因片段,这些片段对人类的基因表达会产生一定的影响。我们希望能运用这些方法,寻找其它类型的病毒内嵌片段或跳跃基因。”

团队合作

密歇根大学的研究团队使用了基德和他的团队研发的方法来识别重复的DNA序列,科芬和威廉姆斯则使用了其它技术加以补充。维尔舒特目前正在博林格林州立大学学习。

他们所检查的基因组中,有很多都来自于国际千人基因组计划。还有一套基因组来自于基德和斯坦福大学的同事参与人类基因组多样性计划时所做的研究工作,以非洲志愿者们提供的DNA样本为主要研究对象。

在后面的样本中,研究人员检测出了更多的内源性逆转录病毒基因片段,正好和非洲较高的基因多样性相一致。长时间以来,非洲大陆一直较为稳定,人口不断相互融合,从而产生了较高的基因多样性。而欧洲、亚洲和美洲则与非洲不同,这些地区的基因多样性主要源自于远古时期的外来移民。

要想整理出人类基因组中嵌入的所有内源性逆转录病毒基因片段,科学家需要筛查更多的人类基因组。而随着技术的进步和成本的下降,这一点也会越来越容易。虽然完整的原病毒基因组在我们的DNA中也许十分罕见,但其它内源性逆转录病毒的基因序列对我们的健康造成的影响可能要普遍的多。(叶子)

 

来源:新浪科技

 

 

此文章为转载,不代表IBTimes中文网的立场和观点。


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