胚胎發(fā)育與5億年前的病毒感染有關(guān)

關(guān)鍵的早期階段胚胎發(fā)育已鏈接到病毒這與5億多年前像我們這樣的復(fù)雜生物的祖先DNA混合在一起。

遺傳物質(zhì)來自內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒——它感染了地球上最早的生物，在我們的DNA中留下了標(biāo)記——據(jù)估計(jì)，它占現(xiàn)代人類基因組的8%至10%左右。

新發(fā)現(xiàn)的這些病毒與胚胎生長之間的聯(lián)系對創(chuàng)造人造胚胎和工作有影響再生醫(yī)學(xué)，據(jù)西班牙國民的研究人員稱癌癥研究中心（Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas，簡稱CNIO）。

“直到最近，這些病毒殘留物還被認(rèn)為是垃圾DNA，無法使用甚至有害的遺傳物質(zhì)。說生物學(xué)家塞爾吉奧·德拉羅薩（Sergio de la Rosa），來自CNIO。

“直覺上，人們認(rèn)為有病毒在基因組中不可能是好的。

通過對小鼠模型的詳細(xì)研究，該團(tuán)隊(duì)能夠鑒定出一種名為MERVL-gag的逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白，它有助于控制小鼠模型的節(jié)奏胚胎發(fā)育受精后僅幾個小時(shí)。

有問題的關(guān)鍵發(fā)展是當(dāng)前幾個全能細(xì)胞（能夠成為構(gòu)成整個生物體的任何細(xì)胞）產(chǎn)生多能細(xì)胞（能夠成為形成身體任何組織的細(xì)胞，但不是胎盤組織）。

胚胎中這種逐漸特化的過程是將一團(tuán)細(xì)胞變成貓、海參、蚯蚓或人類的原因，研究人員展示了 MERVL-gag 如何影響一種稱為 URI 的基因——被認(rèn)為是必不可少的使分子成為多能分子。

“對于內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒來說，這是一個全新的角色，”說朱德?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)了一種新機(jī)制，可以解釋內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒如何直接控制多能性因子。

研究小組發(fā)現(xiàn)，在胚胎生長的早期全能性階段，MERVL-gag蛋白的表達(dá)水平很高，隨著URI對細(xì)胞行為的影響越來越大，這些水平穩(wěn)步下降。

我們在這里看到的是蛋白質(zhì)、基因和多能性之間的謹(jǐn)慎平衡，這是數(shù)以億計(jì)的結(jié)果多年的發(fā)展，如果沒有古老的病毒，這一切都不可能實(shí)現(xiàn)。

從最初的幾個細(xì)胞到實(shí)際的活體動物的這一過程對于成功開發(fā)人造胚胎也非常重要。有助于的研究了解可能影響懷孕和生育的問題。

“我們開始意識到，這些逆轉(zhuǎn)錄病毒與我們共同進(jìn)化了數(shù)百萬年，具有重要的功能，例如調(diào)節(jié)其他基因，”說德拉羅莎?！斑@是一個非?；钴S的研究領(lǐng)域。”

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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