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病毒是否会促进基因变异(病毒基因竟会和人类基因融合到一起)

病毒是否会促进基因变异(病毒基因竟会和人类基因融合到一起)本研究也证实了这一点。在被流感病毒感染的细胞中,就出现了非常复杂的蛋白翻译情况。研究人员们总结指出,要么在病毒蛋白质的N端前多了一段原本不会被翻译的序列,要么产生了完全在意料之外的全新多肽。更有意思的是,这些新产生的融合蛋白还能诱导T细胞的反应,可能也与病毒的毒力(virulence)有关。这种情况可能并不仅限于流感病毒。研究人员们指出,在其他多种人类病毒、动物病毒、甚至植物病毒中,都可能存在这样的现象。关于这一套流程,科学家们已经研究得比较透彻了。以流感病毒为例,通过一种叫做“cap-snatching”的方法,它能从宿主的mRNA处“抢夺下”5′端的帽状结构,贴在自己的mRNA前。这样,病毒就能欺骗细胞,让它们生产病毒的关键蛋白。▲一旦从宿主的启动密码子开始翻译,就会产生未知的蛋白(图片来源:参考资料[1])

▎药明康德内容团队编辑

今日,顶尖学术期刊《细胞》在线发表了一篇关于病毒的最新论文,揭示了病毒的一个全新特性:一支跨国科研团队发现,病毒会把自己的基因与人类基因拼接在一起,产生同时带有病毒和人类遗传信息的未知融合蛋白!

病毒是否会促进基因变异(病毒基因竟会和人类基因融合到一起)(1)


严格来说,病毒基因与人类基因发生融合,并不是一件新鲜事。毕竟病毒没有细胞结构,无法合成自己复制所需的蛋白质。因此,它们必须利用宿主细胞自带的系统来生产蛋白。而它们的做法,就是将自己的mRNA与宿主的mRNA进行融合。


关于这一套流程,科学家们已经研究得比较透彻了。以流感病毒为例,通过一种叫做“cap-snatching”的方法,它能从宿主的mRNA处“抢夺下”5′端的帽状结构,贴在自己的mRNA前。这样,病毒就能欺骗细胞,让它们生产病毒的关键蛋白。

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▲一旦从宿主的启动密码子开始翻译,就会产生未知的蛋白(图片来源:参考资料[1])


本研究也证实了这一点。在被流感病毒感染的细胞中,就出现了非常复杂的蛋白翻译情况。研究人员们总结指出,要么在病毒蛋白质的N端前多了一段原本不会被翻译的序列,要么产生了完全在意料之外的全新多肽。
更有意思的是,这些新产生的融合蛋白还能诱导T细胞的反应,可能也与病毒的毒力(virulence)有关。
这种情况可能并不仅限于流感病毒。研究人员们指出,在其他多种人类病毒、动物病毒、甚至植物病毒中,都可能存在这样的现象。

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▲本研究的图示(图片来源:参考资料[1])


“为了理解病原体如何对抗宿主,产生感染能力,我们需要清楚地了解病原体会生成哪些蛋白质,它们有什么样的功能,以及它们对毒力的贡献如何。”本研究的通讯作者之一Ivan Marazzi教授说道。
“病毒在分子层面上会控制其宿主。本研究发现了一种全新的控制方法,一些病毒会想尽办法去榨干(宿主内)分子机器的全部潜力。我们的研究集中在流感病毒上,但结果暗示,很多种类的病毒都有可能产生原先未知的基因。”本研究的另一名通讯作者Ed Hutchinson教授补充说道。

题图来源:Pixabay。

参考资料:

[1] Jessica Sook Yuin Ho et al. (2020) Hybrid Gene Origination Creates Human-Virus Chimeric Proteins during Infection Cell DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.035

[2] Viruses Can Steal Our Genetic Code to Create New Human-Virus Genes Retrieved June 18 2020 from https://www.mountsinai.org/about/newsroom/2020/viruses-can-steal-our-genetic-code-to-create-new-human-virus-genes-pr

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