新冠病毒|《科学》热议：新冠病毒的遗传物质会插进人的基因组！
今天 ， 《科学》杂志报道的一项研究成果[1] ， 再次引起了学术界和公众对新冠病毒的关注 。
由MIT怀特黑德研究所著名生物学和遗传学家Rudolf Jaenisch教授领衔的研究团队 ， 在预印本平台bioRxiv发表了一篇出人意料的研究成果[2] 。
Jaenisch在分析了新冠病毒的历史研究数据之后发现：存在新冠病毒片段与人基因组DNA融合的现象 。
他们随后通过体外细胞系研究证实 ， 基于人体内广泛存在的LINE-1反转录转座子或HIV感染者体内的HIV-1反转录酶 ， 新冠病毒的部分核酸序列可以整合到人的基因组中 。
更重要的是 ， 整合到人体基因组中的新冠病毒片段能够正常转录 。
目前 ， 新冠病毒的这种特性对人体有何影响仍未可知 。不过这个发现在一定程度上解释了康复后患者复阳的现象 。
文章图片
▲新冠病毒-NIAID
在前文中我们已经介绍过 ， 新冠病毒有可能是借助于LINE-1反转录转座子或HIV-1反转录酶整合到人类基因组中 。
为了证实这一猜想 ， Jaenisch和他的同事在HEK293T细胞中过表达人LINE-1或HIV-1反转录酶 ， 然后用新冠病毒感染转导细胞 。感染2天后 ， 通过PCR或荧光原位杂交（FISH）检测细胞的病毒序列 。
随后 ， 研究人员从WHO获取靶向核衣壳的4个PCR引物组合 ， 在细胞基因组DNA中检测到了新冠病毒核衣壳序列的存在 ， 而且能克隆出全长的核衣壳DNA ， Sanger测序结果也证实了这一点 。
被荧光标记的探针检测结果显示 ， 细胞核中确实存在核衣壳序列的信号 。而且 ， 在感染新冠病毒但没有过表达LINE-1反转录转座子或HIV-1反转录酶的细胞内 ， 也在细胞核区域检测到核衣壳信号 ， 尽管频率较低（约10%） ， 这也意味着新冠病毒核衣壳RNA的整合是通过细胞内源性反转录酶活性实现的 。
文章图片
▲有无LINE-1对整合的影响
然而 ， 还有个现实的问题是 ， 虽然LINE-1反转录转座子在基因组DNA中占比较高 ， 但是它的活性非常低 ， 大约5000里面才有1个是有活性的[10 ， 12] 。既然LINE-1反转录转座子的活性这么低 ， 那新冠病毒整合进人基因组真与它有关么？
为了解决上面的问题 ， Jaenisch和他的同事又调出了已发表的新冠病毒感染细胞的RNA测序数据 。在这些数据中 ， 他们发现：LINE-1的表达显著上调 ， 并与整合序列的丰度相关 。
细胞研究显示 ， 当被新冠病毒感染时 ， CALU3细胞中LINE-1的表达上调了约3-4倍 。至于新冠病毒感染促使LINE-1的表达上调的原因 ， 是大家熟悉的细胞因子上 。
Jaenisch和他的同事用含细胞因子的条件培养基培养骨髓细胞、小胶质细胞或CAR-T细胞 ， 通过PCR分析发现内源性LINE-1表达上调了约2-3倍 。而新冠病毒感染就会诱导细胞因子的产生 ， 严重时甚至诱发细胞因子风暴[17] 。
文章图片
【新冠病毒|《科学》热议：新冠病毒的遗传物质会插进人的基因组！】▲新冠病毒-NIAID
总的来说 ， 基于以上所有数据 ， Jaenisch团队认为 ， 他们的研究结果表明 ， 新冠病毒感染诱发的细胞因子压力 ， 诱导LINE-1的表达 ， 进而促进了新冠病毒将遗传物质片段整合到人体细胞基因组中 。
推荐阅读
- 你好|看了《你好，儿科医生》我才发现，最难带的其实是家长
- 疫苗|紧急告知！这些人不能打新冠疫苗！
- 新冠|新冠最全后遗症曝光！这个病毒没你想的那么简单……
- 人类免疫缺陷病毒|深港团队开发艾滋病新抗体：动物实验中能100％预防HIV
- 核酸检测|成都温江区发现一例境外输入新冠肺炎复阳病例
- 疫情|详细数据来了！这轮疫情中新冠疫苗已在起作用
- 苔丝·安德拉德|丈夫感染新冠住进ICU，妻子却没事，有人天生对新冠免疫？
- 上海|上海24日新增本地新冠肺炎确诊病例2例
- 新冠病毒|新冠病毒，能像天花一样被根除吗？
- 新冠病毒|新冠病毒偏爱男性生殖系统，影响生育？最新研究给出了这样的结果