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病毒竟改写我们的基因?揭秘背后的真相

发表时间: 2024-12-04 21:50

病毒竟改写我们的基因?揭秘背后的真相

让我们先从胎盘的形成说起。胎盘,这个胎儿在母体内生长发育的关键器官,其形成过程中ERV发挥着关键作用

合胞素(Syncytin)是一种源自病毒蛋白质,原本是病毒用于进入宿主细胞的工具,但在生命的演化过程中,人类巧妙地将其利用,使其在母体与胎儿之间建立起联系,促进营养物质和废物的交换在胎盘形态发生中,尤其是细胞滋养层向合胞体滋养层的分化过程中,合胞素起着不可或缺的作用


合胞体滋养层不仅在胎儿与母体之间的营养和废物交换中扮演着重要角色,还能阻止母体免疫细胞的入侵,防止胎儿被免疫系统排斥。可以说,ERV为胎盘的形成提供了重要的物质基础,确保了胎儿的正常发育。ERV与人类干细胞的多能性也有着密切的关系。加拿大新加坡的科研团队发现,HERV-H家族与人类干细胞的多能性密切相关

通过抑制HERV-H的RNA来处理人体干细胞,研究人员发现这些干细胞只能分化为类似于结缔组织中常见的成纤维细胞,同时,抑制HERV-H也阻碍了多能性所需蛋白质的生成。这一发现表明,ERV在维持人类干细胞的多能性方面发挥着重要作用,为细胞的分化和发育提供了潜在的调节机制。

在胚胎发育的过程中,ERV的表达呈现出阶段特异性和细胞群特异性在胚胎发育的不同阶段,不同的ERV表达水平各异

例如,在胚胎发育的早期,某些ERV可能会高表达,以促进细胞的增殖和分化;而在后期,另一些ERV的表达则可能会降低,以确保胚胎的正常发育。在同一阶段的不同细胞群中,如囊胚期的上胚层细胞与非上胚层细胞中,ERV的表达量也存在差异。


这种特异性的表达模式反映了ERV在胚胎发育中的精细调节作用,它们如同精密的调节器,参与着胚胎发育的各个环节。不仅人类体内存在ERV,其他动物中也同样存在。与绵羊肺腺瘤病毒相关的内源性逆转录病毒在绵羊妊娠早期,即胚胎发育初期,发挥着关键作用。

不同动物体内的ERV在各自的生命过程中扮演着不同的角色,反映了生命进化的多样性和复杂性。比如,狗和猫体内新发现的合胞体,可能意味着这些不同的宿主在感染不同病毒后,进化出了适应自身生存和繁殖的机制


虽然不同动物的胎盘结构有所不同,但ERV在其中的作用都不容忽视,这是一个奇妙的进化现象。从基因组信息中可以看出,人类与病毒的“斗争”从未停止,而内源性逆转录病毒在某种程度上促进了生物的演化。在漫长的生命演化历程中,内源性逆转录病毒的存在并非偶然。

它们的基因整合到宿主的基因组中,随着时间的推移,这些基因可能会发生变异和选择,从而对宿主的生物学特征产生影响胎盘的产生就是一个典型的例子,展示了内源性逆转录病毒如何推动生物适应环境的变化,进而促进生物的演化

不仅如此,内源性逆转录病毒还可能对其他生物学特征的演化产生影响虽然这方面的研究还处于初步阶段,但已经为我们理解生物演化提供了新的视角

例如,它们可能参与了免疫系统的调节和发育,或者对生物体的生殖策略产生影响

远古病毒在与人类的长期“相处”中,似乎也给予了人类一定的抵御能力。研究发现,远古病毒的基因整合到人类基因组中后,可能会激发人类免疫系统的适应性反应

免疫系统会识别这些外来的基因片段,并产生相应的免疫应答。在这个过程中,免疫系统得到了锻炼和强化,从而提高了对其他病原体的抵抗能力


例如,一些内源性逆转录病毒的基因产物可能会模拟病原体的特征,促使免疫系统产生更广泛的免疫反应,增强了人体对多种疾病的抵抗力。此外,远古病毒的基因也可能参与了人类基因的调控和表达,影响了一些与免疫相关的基因的表达模式,使人类在面对病原体入侵时能够更加迅速和有效地做出反应。总之,内源性逆转录病毒在生命的各个方面都发挥着重要的作用,从胎盘的形成到胚胎的发育,再到生物的演化以及免疫系统的调节,它们的影响无处不在。对ERV的深入研究将有助于我们更好地理解生命的奥秘和演化的规律,为人类的健康和生命科学的发展带来新的机遇和挑战。