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      病毒被揭示是人類進化的主要驅(qū)動力
      
			
      
				2019-01-18 11:09:39
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      病原體與宿主之間的持續(xù)戰(zhàn)斗長期以來一直被認為是進化的關(guān)鍵驅(qū)動因素，但到目前為止，科學(xué)家還沒有工具在物種和基因組之間全面研究這些模式。在一項新的研究中，研究人員應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析來揭示病毒對人類和其他哺乳動物進化的影響的全部程度。他們的研究結(jié)果表明，由于人類與黑猩猩的分歧是由病毒驅(qū)動的，因此所有蛋白質(zhì)適應(yīng)性都有驚人的30%。
      

      病毒被揭示是人類進化的主要驅(qū)動力
      

      “當(dāng)你在進化的某個時刻出現(xiàn)大流行病或流行病時，病毒所針對的人群會適應(yīng)或滅絕。我們知道這一點，但真正令我們感到驚訝的是我們發(fā)現(xiàn)的模式的強度和清晰度，斯坦福大學(xué)博士后研究員，該研究的第一作者大衛(wèi)·恩納德博士說。“這是第一次證明病毒對適應(yīng)有如此強烈的影響。”
      

      該研究最近發(fā)表在eLife雜志上，將于7月14日在由美國遺傳學(xué)會主辦的Allied Genetics Conference上發(fā)表。
      

      蛋白質(zhì)執(zhí)行大量功能，使我們的細胞保持滴答作響。通過揭示蛋白質(zhì)形狀和成分的微小調(diào)整如何幫助人類和其他哺乳動物對病毒做出反應(yīng)，該研究可以幫助研究人員找到針對當(dāng)今病毒威脅的新治療線索。
      

      該研究的資深作者Dmitri Petrov博士，Michelle和Kevin Douglas生物學(xué)教授說：“我們正在研究細胞的哪些部分過去曾用于對抗病毒，可能對生物體沒有不利影響。”斯坦福大學(xué)生物系副主席。“這應(yīng)該讓我們了解壓力點并幫助我們找到蛋白質(zhì)來研究新療法。”
      

      以前關(guān)于病毒和蛋白質(zhì)之間相互作用的研究幾乎完全集中在直接參與免疫反應(yīng)的個體蛋白質(zhì)上 - 這是你期望找到由病毒驅(qū)動的適應(yīng)性最合理的地方。這是第一項全面研究所有類型蛋白質(zhì)的研究。
      

      “這里的重大進步是，它不僅是非常特化的免疫蛋白，能夠抵抗病毒，”Enard說。“與病毒接觸的任何類型的蛋白質(zhì)都可以參與對病毒的適應(yīng)。事實證明，免疫反應(yīng)之外的適應(yīng)性至少與其中一樣多。”
      

      該團隊的第一步是確定所有已知與病毒物理相互作用的蛋白質(zhì)。在仔細閱讀了成千上萬的科學(xué)文摘后，Enard將這份名單列入了大約1,300種感興趣的蛋白質(zhì)。他的下一步是建立大數(shù)據(jù)算法來搜索基因組數(shù)據(jù)庫，并比較病毒相互作用蛋白質(zhì)與其他蛋白質(zhì)相互作用的進化。
      

      結(jié)果顯示，與其他蛋白質(zhì)相比，病毒相互作用蛋白質(zhì)的適應(yīng)性發(fā)生率是其三倍。
      

      彼得羅夫說：“我們都對我們和其他生物體如何進化以及使我們成為現(xiàn)實的壓力感興趣。” “發(fā)現(xiàn)這種與病毒的持續(xù)戰(zhàn)斗已經(jīng)在各個方面塑造了我們 - 不僅僅是抗擊感染的少數(shù)幾種蛋白質(zhì)，而是一切 - 都是深刻的。所有生物體都已經(jīng)攜帶病毒數(shù)十億年;這項工作表明這些相互作用有影響了細胞的每個部分。“
      

      病毒幾乎劫持了宿主生物體細胞的所有功能，以便進行復(fù)制和傳播，因此它們比其他進化壓力(如捕食或環(huán)境條件)更能推動細胞機器的進化。該研究揭示了一些長期存在的生物學(xué)謎團，例如為什么密切相關(guān)的物種已經(jīng)進化出不同的機制以執(zhí)行相同的細胞功能，如DNA復(fù)制或膜的產(chǎn)生。研究人員以前不知道進化力可能導(dǎo)致這種變化。彼得羅夫說：“這篇文章是第一個足夠大且足夠干凈的數(shù)據(jù)，足以一舉解釋許多這些難題。”
      

      該團隊現(xiàn)在正在利用這些研究結(jié)果深入研究過去的病毒流行病，希望獲得有助于今天抗擊疾病的見解。例如，艾滋病毒樣病毒在整個進化史上的多個點都席卷了我們的祖先和其他動物物種。觀察這些病毒對特定人群的影響，可以對我們與病毒的不斷戰(zhàn)爭產(chǎn)生新的認識 - 以及我們?nèi)绾乌A得下一場大戰(zhàn)。
      
			

			
        
      
			
      
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