|
我们的DNA库中有很大一部分是由长期被视为“垃圾DNA”的非编码基因组成的。然而，最近的研究发现表明，这些DNA片段在哺乳动物中实际上有很多用途。 在我们的细胞核中，一些物质帮助我们形成 DNA 分子的结构，而另一些物质则参与基因调控。现在，在有袋动物的基因组中，澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发现了这些非编码指令的另一个潜在用途。 一些曾被认为是“垃圾”的DNA基因序列，或来自被我们遗忘已久的病毒祖先。当病毒感染你的时候，它有可能会在你的DNA中留下自己的一部分基因序列物质，如果这发生在卵子或精子中，它就会被代代相传。这些被称为内源性病毒元素（EVEs）。 在人类体内，病毒DNA的碎片我们基因组的8%，他们可以通过我们的进化史提供病毒感染的记录，比如基因记忆。古昆虫学家艾玛·哈丁表示：“保留这些病毒的DNA碎片是有原因的，在人类数百万年的进化过程中，我们认为所有的DNA都会发生变化，然而，这些DNA'化石’却保存了下来，并保持了完整。”
为了找出原因，哈丁教授和他的同事在13种有袋类动物的基因组中寻找内源性病毒元素，包括塔玛小袋鼠（the tammar wallaby ）、塔斯马尼亚恶魔或袋獾（Tasmanian devil）、脂尾袋鼬（fat-tailed dunnarts）等，他们从三种哺乳动物的DNA中发现了内源性病毒元素。 哈丁说：“我发现的一种病毒来自博尔纳病毒科，这种病毒第一次进入这种动物的DNA是在恐龙时代，当时南美洲和澳大利亚的陆地还在一起。”博尔纳病毒科存在于美国的负鼠和澳大利亚的有袋类动物中。 博尔纳病毒科尤其普遍，与在鸟类和爬行动物中发现的类似病毒化石关系更密切，而不是像在我们这样的胎盘哺乳动物中看到的病毒化石。哈丁解释说：“博尔纳病毒科病毒此前被认为是在1亿年前进化而来的。但我在我们观察的几乎所有有袋动物的DNA中的发现表明，它至少有1.6亿年的历史。”
哺乳动物中携带着远古病毒的“垃圾”DNA片段，可能拥有重要用途，令人惊讶的是，这些古老的病毒片段仍然被转录成RNA。通常在细胞中，RNA转录起蛋白质模板的作用。但在这种情况下，它们没有被翻译，有效地使它们成为非编码RNA。但这并不意味着他们就没用了。非编码RNA用于许多细胞功能，包括调节其他基因中的RNA转录。 值得注意的是，我们也知道这种类型的RNA用于许多细胞功能，包括调节RNA的生成，它还有助于植物和无脊椎动物抵御病毒的免疫防御。蝙蝠也有大量的化石病毒碎片，众所周知，它们携带的致命病毒会杀死大多数其他哺乳动物，但它们却不幸地存活了下来。 更详细地观察考拉，研究人员发现一些内源性病毒元素，确实被转录成小RNA分子，这些小RNA分子在无脊椎动物中具有抗病毒作用。哈丁教授和他的同事在《澳大利亚微生物学》杂志上写道：“这表明，这种RNA防御系统具有诱人的可能性，此前人们认为，这种防御系统在哺乳动物中被抛弃，取而代之的是干扰素系统，但它仍然活跃，保护有袋动物的细胞。” 由于有袋动物的大部分发育时间都是在母亲的育儿袋中度过的，有些动物甚至在骨骼发育之前就出生了，更不用说完全发挥功能的免疫系统了。因此，研究小组怀疑，这种抗病毒防御可能对育儿袋至关重要。 哈丁教授说道：“这可能是一种类似于疫苗接种的机制，但会代代相传。通过保存病毒化石，细胞对未来的感染具有免疫力。如果我们能证明它发生在有袋类动物身上，那么它也可能发生在其他动物身上，包括人类。” |
|
|
