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科學家發現人類DNA包含遠古病毒基因:約有8%

新浪科技訊 北京時間3月30日消息,你以為你的DNA全都是人類的DNA嗎?恐怕事實並非如此。一項最新研究顯示,我們的DNA中屬於人類的成分比科學家之前認為的還要少。

科學家在人類的基因組中發現了19種不屬於人類的DNA。病毒在數十萬年前感染我們的祖先時,將這些基因片段留在了人類體內。

科學家表示,在接受調查的2500名受試者中,有50人的體內存在一段新發現的DNA片段,其中包含一個完整的病毒基因組。目前我們還不清楚該病毒基因組能否複製或繁殖,但另外幾項有關古病毒DNA的研究顯示,它的確會對攜帶該基因組的人類造成一定影響。

除了新發現的這些基因片段之外,科學家還證實了此前由其他科學家在人類基因組中發現的17段病毒DNA片段的存在。

科學家檢查了每位受試者的整套DNA(即基因組)。受試者們來自全球各地,其中有許多人來自現代人類的起源地--非洲。該團隊使用精密的研究技術,將每個人的基因組的關鍵部位與“參考”人類基因組進行了對比。

該研究團隊由美國塔夫茨大學與密歇根大學醫學院組成,研究資金由美國國立衛生研究院提供。


HERV病毒新發現


此次的研究發現讓我們對人類內源性逆轉錄病毒(human endogenous retroviruses,簡稱HERVs)又多了一些了解。內源性逆轉錄病毒在感染我們的祖先之後,會將自己的RNA轉化成DNA,然後嵌進人類的基因組中。引發艾滋病的HIV病毒和這些病毒同屬於一種類型。

隨着人類一代代繁衍生息,這些來自病毒的DNA也在不斷複製,一代代地遺傳下來,逐漸形成了我們今天的DNA。事實上,我們所謂的“人類DNA”中,約有8%都來自於病毒。有些內源性逆轉錄病毒的基因序列甚至還對人類有所幫助。例如,有一段病毒基因能夠讓孕婦的身體為胚胎加上一層細胞屏障,保護胚胎不受到母體血液中毒素的傷害。

新發現的內源性逆轉錄病毒屬於一類名叫HERV-K的病毒。新發現的完整病毒基因組(又稱原病毒)位於X染色體上,被命名為Xq21。它是目前發現的第二種潛藏在人類DNA中的完整原病毒。

研究人員這樣說道:

“本次發現的病毒基因組似乎能夠製造具有感染性的病毒,如果真是這樣的話,那將叫人興奮不已,因為我們可以獲得一次研究遠古時期病毒傳染病的機會。”本次研究的主要作者、塔夫茨大學醫學院的博士生、病毒學家約翰?科芬(John Coffin)說道,“這次研究為我們提供了重要的信息,讓我們能夠更好地了解逆轉錄病毒與人類之間的演化過程。”

“許多研究試圖將這些內源性病毒片段與癌症和其它疾病聯繫在一起,但最主要的問題是,我們還沒有找全這些病毒,”共同作者扎克利?H?威廉姆斯(Zachary H. Williams)說道,“很多最有意思的病毒片段只存在於一小部分人體內,因此要想找全它們,我們得篩查很多很多人才行。”

“這是一次令人震驚的發現,”共同作者朱莉婭?維爾舒特(Julia Wildschutte)說道,她是一名博士生,在塔夫茨大學科芬的實驗室里工作,“它將為我們敞開更多通往新研究的大門。我們還在論文中證實,我們可以將多名受試者的基因數據與人類參考基因組進行對比,從而檢測出新的內源性逆轉錄病毒。但我們也發現,有些人基因中嵌入的病毒基因片段和參考基因組是對不上號的。”

維爾舒特曾是密歇根大學醫學院的基因研究人員傑弗里?基德(Jeffrey Kidd)實驗室中的一員。“遠古時期殘餘的病毒基因片段並沒有對全體人類都造成影響,在今天的人類中,只有一部分人的祖先身上發生了這種情況,”基德說道,“我們已經發現了不少嵌入人類基因中、或潛藏在人類基因附近的內源性逆轉錄病毒基因片段,這些片段對人類的基因表達會產生一定的影響。我們希望能運用這些方法,尋找其它類型的病毒內嵌片段或跳躍基因。”

團隊合作

密歇根大學的研究團隊使用了基德和他的團隊研發的方法來識別重複的DNA序列,科芬和威廉姆斯則使用了其它技術加以補充。維爾舒特目前正在博林格林州立大學學習。

他們所檢查的基因組中,有很多都來自於國際千人基因組計劃。還有一套基因組來自於基德和斯坦福大學的同事參與人類基因組多樣性計劃時所做的研究工作,以非洲志願者們提供的DNA樣本為主要研究對象。

在後面的樣本中,研究人員檢測出了更多的內源性逆轉錄病毒基因片段,正好和非洲較高的基因多樣性相一致。長時間以來,非洲大陸一直較為穩定,人口不斷相互融合,從而產生了較高的基因多樣性。而歐洲、亞洲和美洲則與非洲不同,這些地區的基因多樣性主要源自於遠古時期的外來移民。

要想整理出人類基因組中嵌入的所有內源性逆轉錄病毒基因片段,科學家需要篩查更多的人類基因組。而隨着技術的進步和成本的下降,這一點也會越來越容易。雖然完整的原病毒基因組在我們的DNA中也許十分罕見,但其它內源性逆轉錄病毒的基因序列對我們的健康造成的影響可能要普遍的多。(葉子)來源:新浪科技


報導來源http://trad.ibtimes.com.cn/articles/48183/20160330/821987.htm