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        病毒會刪除基因以重新獲得復(fù)制
        
			
        
				2019-03-12 09:15:26
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        內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的一項開創(chuàng)性研究表明，一種病毒的遺傳損失可以成為其進(jìn)化的進(jìn)步。該研究提供了一些迄今為止最清楚的實驗證據(jù)，即失去基因可以改善進(jìn)化適應(yīng)性 - 在這種情況下，通過幫助病毒重新獲得復(fù)制能力。
        

        病毒會刪除基因以重新獲得復(fù)制
        

        內(nèi)布拉斯加州的Matt Wiebe，Annabel Olson及其同事在從痘苗病毒中刪除所謂的B1基因后發(fā)現(xiàn)了一個驚喜，該病毒最為人所知的是對抗致命的天花病。因為B1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的構(gòu)建有助于沉默宿主細(xì)胞的抗病毒警報并允許牛痘復(fù)制自身，刪除該基因威脅著牛痘在宿主中的長期存活。
        

        但研究人員繼續(xù)在實驗室中培養(yǎng)多代無B1菌株，然后對其整個遺傳密碼進(jìn)行測序，以評估其進(jìn)化過程。他們發(fā)現(xiàn)，在短短幾天內(nèi)，無B1菌株的應(yīng)答就是刪除了一個堿基對 - DNA的一個基本組成部分 - 同時留下了近20萬個未受影響的基因組。
        

        看似微不足道的損失相當(dāng)于該菌株的復(fù)制增加了10倍。“我們期待病毒可能適應(yīng)另一種基因來補償，”獸醫(yī)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)副教授Wiebe說。“我們發(fā)現(xiàn)的是通過滅活另一個基因來調(diào)整病毒。就好像，在切斷一根電線時，解決問題的最佳方法是切斷另一根電線。
        

        “至少在這些病毒中，至少在這些病毒中，我真的沒有其他具體的例子。”
        

        幾乎同樣令人驚訝：損失發(fā)生在一個基因B12中，其目的在很大程度上是未知的。事實上，當(dāng)其他研究人員以前只停用B12基因，使B1和其他所有基因保持完整時，他們發(fā)現(xiàn)對痘苗病毒沒有影響。
        

        Wiebe和Olson說，研究結(jié)果表明，當(dāng)B1缺席時 - 但只有這時B12實際上有助于通過警告宿主的免疫系統(tǒng)來抑制復(fù)制。
        

        “這引起了很多人的困惑，”Wiebe說。
        

        為什么在復(fù)制時有基因制動?團(tuán)隊不確定。Wiebe說，也許在某些條件下調(diào)節(jié)復(fù)制的速度或速度是有價值的?；蛘咚赡艹蔀锽1基因相當(dāng)于一個死人的轉(zhuǎn)換，有效地迫使病毒為了物種的生存而保留它。答案可能來自進(jìn)一步的研究。
        

        但Wiebe表示，通過證明B1至少掩蓋了B12潛在功能的一個甚至幾個，這項新研究強調(diào)了基因相互調(diào)控的原因，時間和方式尚不清楚。解開這些網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系可能需要研究人員繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。
        

        “許多先前對任何基因組的研究均基于單基因缺失研究或突變，”內(nèi)布拉斯加病毒學(xué)中心成員Wiebe說。“實際上，基因在很多情況下都是團(tuán)隊成員。所以我們可能需要再看看其中一些非必需基因，看看它們是否真正發(fā)揮其他關(guān)鍵的調(diào)控作用，必須在其中發(fā)揮作用。系統(tǒng)中的其他基因。
        

        “我們需要像病毒，酵母和細(xì)菌這樣的模型系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)這些功能性相互作用之間的這些聯(lián)系。”
        

        研究人員說，由此產(chǎn)??生的見解應(yīng)該促進(jìn)對更復(fù)雜生物中細(xì)胞動力學(xué)的理解。例如，牛痘的B1蛋白與其在多細(xì)胞生物體中發(fā)現(xiàn)的一組蛋白質(zhì)共享約40%的遺傳結(jié)構(gòu)。以牛痘B1和B12為例的蛋白質(zhì)關(guān)系類型存在于多個生命王國中。
        

        利用這些知識來劫持病毒機器，其中大部分已經(jīng)發(fā)展了數(shù)百萬年，還可以進(jìn)一步開發(fā)疫苗和治療方法。
        

        “我認(rèn)為理解病毒如何教導(dǎo)我們是非常有趣的，”Wiebe說。“例如，如果這種病毒具有激活我們免疫系統(tǒng)的機制，那么我們最終可以用它來抑制其他病毒的生長嗎?我們正試圖提出這些問題。”
        

        生物科學(xué)博士生Wiebe和Olson在PLOS病原體雜志上報道了他們的發(fā)現(xiàn)。
        
			

			
          
        
			
        
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