新的研究揭示了一个先天基因免疫反应在考拉的逆转录病毒

马塞诸斯州大学医学院的研究人员的一项最新研究,在澳大利亚昆士兰大学的标识一种前所未见的免疫反应在动物已经独特而著称:考拉熊。树袋熊使用小说通过逆转录病毒基因抗感染防御系统,一个系统识别当科学家关注KoRV-A,逆转录病毒席卷澳大利亚的考拉种群。这部小说中病毒基因响应控制生产考拉的生殖系,之前从未描述机制与先天免疫反应在哺乳动物,和发现启示了基因进化之间的交互在脊椎动物和入侵的逆转录病毒。

逆转录病毒感染生殖系在进化过程中发生了许多次,但这是非常罕见的在一个世代的时间尺度。

“KoRV-A考拉生殖系感染现在正在发生,让我们看看实时基因组进化,”威廉·e·考夫说,博士,马塞诸斯州大学医学院分子医学教授和研究的通讯作者,出版细胞。

KoRV-A或者考拉逆转录酶病毒,与考拉免疫缺陷综合症(孩子),这使得考拉更容易感染和癌症。而动物个体之间的病毒传播(称为卧式感染),它还会感染生殖系细胞使精子和卵子和被纳入遗传基因组。因此,考拉与生俱来这种病原体遗传物质(垂直感染)的一部分。

逆转录病毒感染生殖系多次在进化过程中,现在占人类基因组的8%。把这个数的角度来看,20000年基因编码蛋白仅占1.5%的30亿年整个人类基因组核苷酸。这些内源性逆转录病毒,一旦嵌入,可以导致疾病,重新插入到基因组和破坏的能力。这些基因入侵并不是没有好处,然而。在哺乳动物中,逆转录病毒已经“选择”过程是至关重要的正常发展。在一个显著的例子,一个基因的发展需要胎盘来源于一种逆转录病毒基因。

“我们看到考拉是地球上所有生物的经历了。动物感染逆转录病毒进入生殖细胞。这些病毒繁殖并将自己插入到生殖系基因组改变宿主基因组的组织和功能,这个流程将继续,直到入侵者驯服的主机。这种感染周期的结束时,主人已经变了,”李挚萍翁博士说,微博的椅子在生物医学研究中,生物化学和分子药理学教授的项目主管生物信息学&综合生物学马塞诸斯州大学医学院和研究的共同通讯作者。ob欧宝直播nba

而生殖细胞病毒感染已帮助推动现代哺乳动物的进化,这些宿主细胞如何应对新的病原体仍是个谜。“以前被认为是单纯的通过自然选择的过程,病毒水平元素保存在检查在我们的基因组,”基斯Chappell说,博士,昆士兰大学的高级研究员的合著者细胞研究。“我们现在知道有通路在生殖系细胞,可以积极反击侵略者。”

协作团队的科学家的工作表明,生殖系安装顺序“先天”和“适应性”基因组免疫反应。这个过程类似于病毒或细菌感染的有机体。第一,先天免疫系统识别常见的许多病原体但非常普遍的特性从宿主细胞中是找不到的。这种最初反应不是很有效但使入侵者在检查,直到自适应免疫系统产生抗体和细胞可以专门针对病原体,清除感染。

过去15年的研究表明,一个特殊的类的小分子rna,反义piRNAs抗体和非常有效的目标功能基因组的病毒进入生殖系在过去。这些piRNAs指导病毒rna的识别通过免费或“反义”序列。

KoRV-A研究表明,新型病毒入侵引发截然不同,先天反应,识别病毒复制周期中非常重要的一步。

大多数基因都被称为内含子间隔序列。当一个基因转录成RNA,内含子中产生功能信使RNA,它能使蛋白质。逆转录病毒也有内含子,必须删除(称为“拼接”),使蛋白质形成围绕着病毒粒子的信封。然而,病毒也会产生unspliced rna,保留了内含子。这些unspliced rna病毒复制和至关重要感染。

研究KoRV-A表明生殖系细胞识别这些特异,unspliced成绩单和切成不同的类“感觉”piRNAs,抑制病毒粒子的组装。

“细胞识别unspliced序列作为一个病毒,而不是一个基因,和挂载一个初始防御,“夫博士说。“就像你的身体挂载一个初始先天免疫反应病毒和细菌。

最终,理解这与生俱来的基因组防御反应工作可以帮助科学家们开发新策略来对抗逆转录病毒引起的疾病,包括KoRV-A。