人類基因組中與精神疾病相關(guān)的神秘病毒DNA

大約 8% 的人類 DNA 由從古代病毒中獲得的基因序列.這些序列被稱為人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（或Hervs），可以追溯到數(shù)十萬到數(shù)百萬年前，有些甚至早于智人.

我們最新研究表明人類基因組中的一些古代病毒DNA序列在精神疾病的易感性中起作用，例如精神分裂癥、雙相情感障礙和重度抑郁癥。

Hervs代表了這些古代逆轉(zhuǎn)錄病毒感染的殘余物。逆轉(zhuǎn)錄病毒是病毒將他們的遺傳物質(zhì)的副本插入他們感染的細(xì)胞的DNA中。

逆轉(zhuǎn)錄病毒可能感染了我們多次在我們的進(jìn)化歷史中。當(dāng)這些感染發(fā)生在產(chǎn)生后代的精子或卵細(xì)胞中時，這些逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是傳給后代，成為我們血統(tǒng)的永久組成部分。

最初，科學(xué)家們認(rèn)為Hervs是“垃圾DNA”——我們基因組的一部分，沒有可辨別的功能。但隨著我們對人類基因組的理解不斷加深，很明顯，這種所謂的垃圾DNA比最初假設(shè)的要承擔(dān)更多的功能。

首先，研究人員發(fā)現(xiàn)Hervs可以調(diào)節(jié)其他人類基因的表達(dá)。如果遺傳特征的 DNA 片段用于產(chǎn)生 RNA（核糖核酸）分子，則稱為“表達(dá)”。

然后，這些RNA分子可以作為中介，導(dǎo)致生產(chǎn)特定蛋白質(zhì)，或幫助調(diào)節(jié)基因組的其他部分.

初步研究表明，Hervs調(diào)節(jié)具有重要生物學(xué)功能的鄰近基因的表達(dá)。這方面的一個例子是 Herv，它調(diào)節(jié)參與修改連接腦細(xì)胞之間。

Hervs 還被發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生 RNA 甚至蛋白質(zhì)在血液中和腦部樣本.這些分子具有發(fā)揮廣泛功能的潛力，因為它們可以穿過細(xì)胞區(qū)室以執(zhí)行不同的角色。

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)有證據(jù)表明某些人類基因來自Hervs。這表明在進(jìn)化過程中，Hervs被選為特殊的生物學(xué)功能。

例如，源自 Hervs 的人類基因合胞素 1 和 2 在胎盤發(fā)育.

精神疾病中的 HERV

考慮到基因組中Hervs的豐度及其潛在的眾多功能，我們想更好地了解對某些精神疾病的遺傳易感性是否與Herv表達(dá)的差異有關(guān)。

在我們的研究中，我們分析了近 800 個尸檢腦樣本中的 Herv 表達(dá)。這有助于我們識別影響大腦中Herv表達(dá)的DNA變異。

然后，我們將這些信息與以下發(fā)現(xiàn)進(jìn)行交叉引用大型遺傳研究該研究比較了數(shù)以萬計的人之間的遺傳差異——無論是否患有精神疾病。這些研究確定了與不同精神疾病相關(guān)的DNA變異。

我們發(fā)現(xiàn)，四種Hervs的表達(dá)與主要精神疾病的遺傳易感性有關(guān)。其中兩個Herv的表達(dá)與精神分裂癥有關(guān)，一個Herv同時與精神分裂癥和雙相情感障礙有關(guān)，另一個與精神分裂癥和雙相情感障礙有關(guān)抑郁癥.

這些結(jié)果表明，Hervs在大腦中發(fā)揮的作用可能比最初想象的更重要。

有許多基因與精神疾病有關(guān)，而Hervs只是這個難題的一部分。雖然這些Hervs對腦細(xì)胞和一個人對某些精神疾病的易感性的確切影響需要進(jìn)一步研究，但我們的研究是第一個表明精神疾病的遺傳易感性也通過這些古老的病毒DNA序列起作用的研究。

現(xiàn)在確定我們的研究結(jié)果的實際應(yīng)用以及它們是否可用于開發(fā)新的治療方法還為時過早。但我們對這一研究方向持樂觀態(tài)度。

通過將大腦中的Herv表達(dá)與精神疾病聯(lián)系起來，我們的研究認(rèn)識到這些神秘序列在人類基因組中的重要性，這些序列多年來一直被忽視。

羅德里戈·杜阿爾特，研究員，倫敦國王學(xué)院;道格拉斯·尼克松，醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教授，康奈爾大學(xué)和蒂莫西·鮑威爾，高級講師，倫敦國王學(xué)院

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