这种基因能帮病毒“隐形”

来源:煎蛋发布时间:2018-12-04

腺苷脱氨酶是一个会引狼入室的家伙。

这种基因能帮病毒“隐形”

在每天都被细菌围绕的环境里,我们的免疫系统则给予了我们很好的保护,但是每一个机器都有着弱点。

使我们身体免受自身免疫性疾病的一个基因,同时也能让一些病毒躲过免疫系统所侦测,然后悄没声息的把它们领进了村。而故事的走向则取决于有多少病毒想要进到你的身体里,正如11月29日发表在《PLOS BIOLOGY》上的新研究文章中所指出的。

科学家发现,这种名为腺苷脱氨酶(adenosine deaminase)的基因作用于RNA1或ADAR1之上,保护身体不受大量病毒的侵扰,但是如果只有小量的病毒敲门的话,它就会开门请它们来做客

ADAR1和它编码的蛋白质通过发现双链RNA并将其拆解成单链RNA来保护身体不做出自我攻击。RNA有单链和双链两种形式,并且在身体中扮演了多种角色。

生物化学及分子生物学的教授Roberto Cattaneo表示,首先我们还不清楚为什么双链RNA会激活免疫系统,但这可能要追溯至地球上最初的生命起源之上了。

一种理论认为原始的细胞只含有RNA作为遗传物质。但是最终,细胞开始使用DNA作为遗传物质,而病毒开始主要用RNA来编写遗传信息。(不是所有病毒都会将遗传信息储存在RNA中,有一些也会储存在DNA之中。)因此“细胞开始搭建先天的免疫系统来防止自我攻击,并且将双链RNA识别为入侵者,”Cattaneo告诉Live Science说。

当ARAR1的基因出现缺陷,它就无法将身体所产生的一些双链RNA转化成为单链RNA。而这些未被转变的双链RNA就会激活身体的免疫系统,便会导致一种婴儿会患上的自身免疫性疾病——Aicardi-Goutiéres综合征。根据美国国立卫生研究员所述,这种严重的病症会导致病人的脑部、免疫系统和皮肤出现问题。但“在其蛋白质中有此缺陷的人,事实上抗病毒能力更强,”Cattaneo表示。

在实验室中,该团队使用基因编辑工具CRISPR-CAS9删除掉人类细胞中的ARAR1,但不动其他的细胞。之后他们使用不同数量的麻疹病毒同时感染功能完善的基因和删掉ARAR1的细胞。(麻疹病毒将其遗传信息储存在RNA中,而不是DNA。而且虽然这种病毒通常会制造单链RNA,但是它也会错误的制造出一些双链RNA。)这个团队同时还用含有更多双链RNA的变异麻疹病毒感染细胞,然后观察会发生什么。

他们发现没有ADAR1的细胞,只需要很少量的双链病毒RNA就能激活免疫系统。而有着ADAR1的细胞则正如预期的那样,它们编辑掉了双链RNA。他们发现在这些细胞中激活免疫系统的阈值是大约1000片段的双链病毒RNA。超过这一数值,免疫系统就会察觉病毒。

来自纽约洛克菲勒大学的博士后研究员Hachung Chung表示,现在能弄清用于转化病毒双链RNA的不同形式的ARAR1基因的机制十分重要。

麻疹不是唯一一个能够劫持免疫系统的病毒,Cattaneo说他也希望能够弄清免疫系统对其他病毒的激活阈值是多少,比如说黄热病病毒以及基孔肯雅病病毒(这两种都是由蚊子所传播的)。Cattaneo表示,修改激活阈值可能会增加抗病毒治疗的选择。

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