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古老病毒能自我複製,並衍生新的病毒顆粒,感染其他細胞


文/Helen Pearson;譯/陳靜妍

法國的科學家重建了一個五百萬年前的病毒,此病毒的殘餘物散布在人類染色體上。這項研究可幫助科學家了解,這些殘留的基因,是否和癌症的形成有關。

這是種反轉錄病毒,能夠將自己的遺傳物質植入人類的DNA,這些病毒也許在幾千萬年前感染了人類祖先的卵子和精子,並複製數個自身的遺傳物質,植入到人類的染色體中。這些複製品在人類DNA中的殘留,稱為「HERVs」(人類內生反轉錄病毒)。

現在,「HERVs」占人類遺傳密碼的百分之八,但這些複製品也累積許多突變,大部分並無用處。科學家從不曾找到一個仍然能夠將自己變成新的、具有感染力的病毒顆粒。

在法國維勒瑞夫的古斯塔夫‧盧西研究所,提耶瑞‧海德曼和他的研究小組,已將其中一種反轉錄病毒重新回生,取名「鳳凰」,取其重生之意。「病毒復活的過程,有點像電影『侏羅紀公園』,」在波士頓塔夫斯大學研究反轉錄病毒的約翰‧柯芬斯說。

海德曼的研究小組,將焦點放在一個特殊的反轉錄病毒,此病毒在五百萬年前感染人類細胞,並在現代人類染色體中,留下三十份複製品。經過長久的時間形成各種突變,這些複製品之間都有些差異。在比較之後,研究人員找出原來的病毒最可能的染色體序列。

然後,研究小組使用現存的兩個「HERVs」的DNA為基準,設計特定的突變,建立原始「鳳凰」的複製品,再植入人類細胞,觀察其發展。

他們發現,古老的病毒能自我複製,製造新的病毒顆粒,而這些顆粒會感染新的細胞,將基因複製到細胞的染色體上。該研究顯示,細胞取得數個古老病毒的循環過程皆相同:反轉錄病毒製造新的顆粒,脫離細胞後一再感染卵子和精子。經過了幾十萬年,此過程可能仍在發生。

研究小組也發現,人類染色體中,有些「HERVs」也許還有感染力。他們將三個「人類內生反轉錄病毒」的部分接合(此過程可能在細胞中隨意發生),同時發現可製造出具有感染力的病毒。海德曼說,人類的染色體也可能孕育尚未發現,且具有自然感染力的「HERVs」。

柯芬斯說,這個古老的病毒,可幫助我們了解反轉錄病毒是否,以及如何影響癌症的形成,研究人員發現,某些腫瘤的細胞含有反轉錄病毒蛋白質,或是整個病毒,彷彿「HERVs」又已啟動。若是有活動的病毒,就可測試感染是否加速病症。

海德曼承認,重建這樣一個古老又具感染力的病毒,很可能引發憂慮。二○○五年,一九一八年的流感病毒再次發生,就引發病毒可能為之逸散的恐懼。

海德曼指出,反轉錄病毒的感染度,比知名的HIV反轉錄病毒要低一千倍。這個小組也將病毒設計成只能複製一次,不可能不受控制地激增。

 

from 講義堂幸福報

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