法国研究人员复活了一种大约五百万年前被困在人类基因组中的逆转录病毒。这种病毒是通过人类DNA中现有的序列拼凑而成的,能够微弱地感染哺乳动物细胞,表明它的工作方式与已灭绝的生物体类似。
逆转录病毒将其DNA插入宿主基因组以进行繁殖,但如果它们停留足够长的时间,它们可能会发生突变,阻止它们再次弹出。人类基因组中近8%由这种捕获的逆转录病毒DNA序列组成,这些序列在数千年间逐渐变得混乱。然而,最近获得的一些序列几乎是完整的。它们属于一个已灭绝的逆转录病毒家族,称为HERV-K(人类内源性逆转录病毒,K型)。一些HERV-K元件似乎在胎盘发育中发挥作用,甚至在某些肿瘤中引起类似病毒颗粒的形成。然而,研究人员无法从人类样本中分离出功能性的、有感染性的HERV-K病毒来研究其可能的功能。
法国维勒瑞夫古斯塔夫-鲁西研究所的蒂埃里·海德曼及其同事通过比较30个不同的HERV-K序列,绕过了这个障碍。对于他们最终序列中的每个位置,他们根据10月31日在线发表在《基因组研究》杂志上的一篇论文,分配了在该位置30个原始序列中最常见的核苷酸碱基。他们将最终的病毒产物称为“凤凰”。当他们将“凤凰”暴露于培养的人类和哺乳动物细胞时,他们观察到尖刺状的病毒颗粒从细胞中脱落并在细胞之间漂浮。细胞的基因组也包含新的HERV-K序列,表明病毒已经感染了它们。
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该小组还发现,他们可以通过拼接来自三个已知序列的元件来重建一种具有感染性的类“凤凰”病毒,他们说,这个过程原则上可能发生在活人身上。幸运的是,“凤凰”本身感染细胞的能力很弱,而拼接版本的感染性甚至更弱,这可能是因为细胞对逆转录病毒的防御,研究人员报告说。他们指出,研究人员现在可以使用“凤凰”作为一种参考,来研究自发性HERV-K活动在癌症中可能起到的作用。
该团队声明,“凤凰”病毒的处理符合法国法规,并且只会发送给同意遵守生物安全等级3预防措施的其他实验室——这是第二严格的等级。正如美国研究人员去年报告的那样,他们在重建导致1918年大流行的流感毒株时使用了相同的安全等级。然而,一些研究人员对以这种方式复活逆转录病毒提出异议。罗格斯大学的分子生物学家理查德·埃布赖特强调,该小组不可能事先知道或预测到该病毒的低感染性,因此应该在寻求国家或国际审查后,在最高安全等级下进行这项工作。