病毒致病是人的错,还是病毒的错?

【字体: 时间:2017年12月06日 来源:生物通

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  前几天,武汉病毒所石正丽和崔杰老师课题组在我国云南省菊头蝙身上找到了SARS样冠状病毒的基因进化过程。今天《Nature Genetics》杂志也报道了猴免疫缺陷病毒(SIV)在非洲长尾黑颚猴(也称非洲绿猴)身上的杂交进化史。

  

生物通报道:前几天,武汉病毒所石正丽老师和崔杰老师课题组在我国云南省菊头蝙身上找到了SARS样冠状病毒的基因进化过程。今天《Nature Genetics》杂志也报道了猴免疫缺陷病毒(SIV)在非洲长尾黑颚猴(也称非洲绿猴)身上的杂交进化史。

此前,科学家们发现证据,SIV亦可在人类和黑猩猩之间跨物种传播,因此SIV很可能是人类感染艾滋病的最初源头。这种病毒之所以在人间泛滥的合理解释是人类捕猎黑猩猩时被咬伤或伤口感染了黑猩猩血液所致。

现在人们想向猴子学习与这种病毒共存而不发病的分子机理。

非洲绿猴是HIV近亲SIV的自然宿主,虽然它们经常遭受SIV感染,但SIV对它们并没有害处,猴子们已经进化出与病毒共存和避免自身免疫系统退化的能力。文章报道分析了一组非洲绿猴基因与SIV的互动进程。

利用来自非洲和加勒比海的163只非洲绿猴的全基因组测序数据,研究人员发现非洲绿猴各类群之间具高度多样性,并且这种多样性并非简单的分支模式,而是发散型的网状模式。遗传分析表明,非洲绿猴第一次与SIV相遇大约发生在100万年前。随着时间的推移,当年的原生宿主猴群分化成了许多不同的种群,每一种都获得了与SIV共存的遗传适应性。人类也许可以从这种宿主-病原体相互作用的生物学机制中学习如何与HIV共处。

跨类群的多样化扫描证实,强烈频繁的多基因选择信号影响病毒进化。此外,研究人员发现,选择得分在那些人类同源的HIV互动基因和对SIV感染有反应的基因中都显示明显升高,但是猕猴的SIV感染相关基因在该项目的得分并不升高,提示部分病毒-宿主选择信号可反应特定种群对SIV的适应性。

这篇文章的数据来自莫斯科物理技术学院基因组工程实验室的Vasily Ramensky和其他国家的同事们创建的一个覆盖了各个年龄(60种不同年龄)和各种组织(包括四个脑区)样本的非洲绿猴公开基因表达图谱。这些基因表达数据与行使具体功能的蛋白质的合成相关(该图谱发表于同期《Nature Genetics》)

通过分析非洲绿猴多组织基因表达和全基因组的遗传变异数据,研究人员生成了非人灵长类动物模型转录组资源和首个eQTLs(表达数量性状位点)目录。比较人类数据资料与性别和年龄相关的表达模式,研究发现了一个可能参与免疫功能的主调节位点和一个调节海马长非编码RNAs(lncRNAs)的位点(其表达与海马体积有关)。这些数量性状遗传研究数据将有助于包括神经精神障碍相关的脑和行为表型研究。

“多亏了全基因组测序,我们积累了许多与人类具有亲缘关系的其他物种的遗传数据,”Ramensky说。“但是,我们仍然不了解其中很多基因所扮演的角色。因此我们创建了包含7种不同组织在6种不同发育阶段的基因表达地图。对遗传统计学家来说,它将是我们理解基因在动物体内功能的一个有力工具。”

联想近年来世界瞩目的埃博拉和寨卡病毒疫情,虽然还没有找到确凿的从动物向人类跨种传播的宿主,但是可以推断的是,随着人类居住领土和食谱的不断扩张,这些原本与动物相安无事生存了上百年的病毒都将一一苏醒。

原文检索:

1.Ancient hybridization and strong adaptation to viruses across African vervet monkey populations

2.Genetic variation and gene expression across multiple tissues and developmental stages in a nonhuman primate

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(生物通:欧阳沐)

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