生殖细胞 “护卫队” 两级免疫抑制病毒入侵

[所属分类:新闻动态] [发布时间:2019-10-14] [发布人:] [阅读次数:] [返回]

山东拓普生物工程有限公司

Shandong Tuopu Biol-Engineering Co.,Ltd

同济大学客座教授翁志萍与美国马萨诸塞州大学医学院教授 William E. Theurkauf 及澳大利亚昆士兰大学研究员 Keith Chappell 合作，通过研究 KoRV 入侵考拉基因组，首次成功揭示了从昆虫到后生哺乳动物中普遍存在的 piRNA 对于逆转录病毒侵入机体的应答机制。

基因组中普遍存在着一类跳跃基因，被称为转座子或跳跃子。它们绝大部分来源于几十万年前甚至数百万年前的病毒入侵。在百万年的斗争中，生殖细胞进化形成了一类长度仅 24~32 碱基的小 RNA，被称为 piRNA，可以抑制转座子的转座行为。如果说抗生素是有机体抵抗细菌入侵的强力武器，那么 piRNA 是病毒入侵后，生殖细胞产生的 “护卫队”，但其应对病毒入侵的机制仍然不得而知。

KoRV 是一种γ逆转录病毒，不仅可以感染个体的基因组内转座，还可以感染其他个体（种群内的 “水平” 转移），并且遗传给子代（“垂直”转移）。KoRV 在考拉中活跃表达并正在横扫整个澳大利亚的考拉种群。研究人员确认了 KoRV 平行且高效地入侵不同考拉个体的方式，并发现 KoRV 在利用考拉进行自身增殖的过程中，会形成两类转录本。一类转录本会被剪切，编码病毒外壳；另一类转录本则不剪切，编码病毒核心元件。在考拉的生殖细胞中，这一类不被剪切的转录本，被 “策反” 成功，加工成了 piRNA，成为清扫 KoRV 病毒入侵的主力军。由于这些 piRNA 的序列与 KoRV 基因的序列相同，被称为正向 piRNA，从昆虫到后生哺乳动物，这种正向 piRNA 普遍存在。

研究人员表示，“绕过剪切”是一个在进化上保守的分子特征，可能是生殖细胞将病毒转录本 “策反” 成正向 piRNA“护卫队”的关键。绕过剪切的策反机制相当于机体的 “初级” 免疫应答。正向 piRNA 会进一步指导反义 piRNA（互补链）的生产，在生殖细胞中建立序列特异性的 “次级” 免疫应答。通过 “初级” 免疫应答降低病毒的增殖速度，并通过 “次级” 免疫应答中和病毒的毒性，宿体有效地抑制病毒的入侵，并维持基因组的稳定性。