从普通感冒到新冠肺炎,病毒对人们的日常生活产生了巨大影响,但数百万年前发生的感染也塑造了人类的进化——病毒基因会被纳入受感染宿主的DNA中,然后代代相传,随着时间的推移往往会产生不同的功能。据发表在《发育》杂志上的一项研究,日本东京医科牙科大学研究人员发现,小鼠因在数百万年前感染病毒而留下的两个基因,已经进化出可帮助保护大脑免受新感染的功能。

这两个基因是Rtl5和Rtl6,几乎所有哺乳动物都携带,并且与逆转录病毒(如HIV)中发现的基因相似。研究人员确信,这些基因一定在做一些重要的事情,因为尽管来自病毒,但这些遗传的病毒基因至少在过去的1.2亿年里一直保存在哺乳动物的基因组中。为了弄清楚这些基因在做什么,科学家们需要知道它们在哪里激活,因此他们要寻找Rtl5和Rtl6蛋白,这些蛋白只有在基因打开时才会产生。

他们发现Rtl5和Rtl6在大脑中的小胶质细胞中打开,小胶质细胞充当感染的“第一反应者”。研究团队在小鼠大脑中设置了假感染,以测试产生Rtl5或Rtl6的小胶质细胞如何对细菌或病毒做出反应。他们发现含有Rtl6蛋白的小胶质细胞对细菌样模拟物有反应,而具有Rtl5的小胶质细胞对模拟的病毒感染有反应。此外,当研究人员移除Rtl6基因时,他们发现小鼠无法消除假细菌感染,而没有Rtl5的小鼠无法清除病毒模拟物,这意味着Rtl5和Rtl6一起保护大脑免受两种最常见的感染。

研究结果提供了病毒衍生基因的第一个例子,这些基因已被重新用于保护哺乳动物大脑免受感染。病毒对人们的生活产生积极影响的观点可能令人惊讶,但像Rtl5和Rtl6这样的例子表明,从长远来看,病毒入侵也可使其宿主受益。

从病毒获得的基因是人类基因组的重要组成部分,在哺乳动物包括人类发育中发挥着各种至关重要的作用。研究人员认为,如果将这一观点扩展到来自逆转录病毒的灵长类动物和人类的特异性获得基因,有助于了解人类的进化。 


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