令人震驚的證據(jù)表明，以前只有化石證據(jù)才知道的一種古老的病毒已經(jīng)持續(xù)感染了一些非常低水平的人類數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)年。這種古老的逆轉(zhuǎn)錄病毒是一種活化石，在人類基因組中發(fā)現(xiàn)它的完整拷貝會(huì)對(duì)其如何存活提出疑問(wèn)，并暗示遠(yuǎn)離進(jìn)化過(guò)去的其他人可能在許多物種的DNA中處于休眠狀態(tài)。

逆轉(zhuǎn)錄病毒通過(guò)將其基因組插入感染細(xì)胞的基因組而復(fù)制。偶爾，逆轉(zhuǎn)錄病毒會(huì)感染種系細(xì)胞 - 那些在卵子和精子中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞 - 如果這些細(xì)胞存活并繼續(xù)創(chuàng)造一種新生物體，那么這種新生物體將含有逆轉(zhuǎn)錄病毒作為其基因組的固有部分。以這種方式，許多哺乳動(dòng)物，鳥類和其他脊椎動(dòng)物的基因組已經(jīng)積累了許多來(lái)源于逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA序列，稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(ERV)。例如，約8%的人類基因組由ERV組成。

這些序列中的絕大多數(shù)是基因組化石，處于腐爛的先進(jìn)狀態(tài)，并且不能產(chǎn)生任何種類的感染性顆粒。然而，有趣的是，一些ERV已被選擇用于在宿主生物體內(nèi)執(zhí)行生理功能，例如以提供免疫力。這些馴化的病毒序列盡管是功能性的，但已經(jīng)有效地成為宿主基因組的一部分。它們也不能產(chǎn)生感染性病毒顆粒，通常會(huì)丟失這樣做所需的遺傳設(shè)備。

然而，有一小部分ERV序列可以產(chǎn)生感染性粒子，這些表明宿主物種的基因組可以被感染性逆轉(zhuǎn)錄病毒定植。這個(gè)過(guò)程知之甚少，但最近的研究表明，它可以發(fā)生幾乎令人難以置信的隱身，因此需要最先進(jìn)和最強(qiáng)大的技術(shù)來(lái)檢測(cè)它。

人類基因組的'Loch Ness Monster'

全基因組測(cè)序的進(jìn)展揭示了脊椎動(dòng)物基因組中ERV的巨大差異，物種之間存在相當(dāng)大的差異。許多是非常古老的，而更近期的ERV更完整，變異更少降解。在一些物種如小鼠中，基因組包含許多能夠產(chǎn)生感染性病毒的ERV，但人類中幾乎所有的ERV(稱為HERV)似乎都是已滅絕的逆轉(zhuǎn)錄病毒的非功能性殘余物。唯一的例外是一個(gè)名為HERV-K的組，盡管已有數(shù)百萬(wàn)年的歷史，它仍有可能復(fù)制。

之前對(duì)人類基因組中HERV-K序列的研究表明，它最近在人體中具有活性，并且它甚至可以通過(guò)感染進(jìn)行循環(huán)。最近的這項(xiàng)研究的合著者，Julia Wildschutte和Zach Williams，在塔夫斯大學(xué)的John Coffin實(shí)驗(yàn)室工作，使用來(lái)自1000 Genomes Project和Human Genome Diversity Project的數(shù)據(jù)搜索了HERV-K的證據(jù)。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一些方法，使他們能夠深入挖掘這些目錄，并確定人類基因組包含總共36個(gè)獨(dú)特的HERV-K拷貝，這些拷貝不存在于標(biāo)準(zhǔn)參考人類基因組序列中 - 包括19個(gè)新發(fā)現(xiàn)。

最令人感興趣的是，這些新發(fā)現(xiàn)中的一個(gè)是完整的病毒，沒(méi)有任何可能會(huì)降低其功能的突變。人類群體中潛伏的完整病毒的發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了這種HERV-K逆轉(zhuǎn)錄病毒在人類中一直保持“活著”的可能性，直到最近，并且甚至可能在今天仍然存在。

未來(lái)發(fā)展方向

還有很多問(wèn)題：HERV-K真的還活躍在人類身上嗎?它是否處于休眠狀態(tài)，準(zhǔn)備重新成為傳染性流行病的代理人?或者最近HERV-K活動(dòng)的跡象真的只是一種古老的逆轉(zhuǎn)錄病毒的死亡痛苦，因?yàn)樗徛频隙〞?huì)滅絕?

可能是由于存在于僅具有非常低水平活性的近休眠狀態(tài)，HERV-K已經(jīng)能夠逃避將其滅活的突變的影響。或者，可能存在這樣的情況：人類以某種方式獲得了生存優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致通過(guò)進(jìn)化過(guò)程選擇人類DNA中存在HERV-K。

可以在一定程度上研究這些假設(shè)，因?yàn)榭梢詮腄NA殘余物中復(fù)活已滅活的逆轉(zhuǎn)錄病毒并分析它們的生物學(xué)特性。研究古老的病毒如何被宿主物種熄滅，可以為我們可能用來(lái)幫助對(duì)抗今天威脅我們的病毒的策略提供線索。