破解細胞抵擋狡猾的「反轉錄」病毒入侵的機密

2019-06-14T17:33:50+08:002018-12-05|頭條, 最新文章, 健康新知|

有些用RNA的形式編碼基因序列的「反轉錄」病毒,非常狡猾,在入侵人體細胞時,會用病毒酶將RNA基因反轉錄成DNA,嵌合到宿主細胞的染色體DNA基因序列中。但人體細胞也不是省油的燈,會有一套防禦的防禦,但這種抵擋狡猾的「反轉錄」病毒入侵的機制非常難以研究,而美國紐約哥倫比亞大學副屬霍華德休斯醫學研究所的科學家Yiping Zhu & Stephen P. Goff破解了這個機制,並發表在最新的國際科學期刊《自然》(Nature)上。

台灣常見的「反轉錄」病毒?

在台灣,家禽白血病病毒(Avian leukosis viruses)、貓白血病病毒(Feline leukemia virus )、牛白血病病毒(Bovine leukemia virus)、羊關節炎腦炎病毒(caprine arthritis-encephalitis virus )及馬傳染性貧血症病毒(Equine infectious anemia virus )等都是常見的反轉錄病毒,感染國人的情形非常普遍。

過去發現 讓基因「閉嘴」的「基因沉默」(Gene Silencing)機制

人體的細胞中會有一套讓病毒基因不表達的「基因沉默」(Gene Silencing)機制,是用RNA酶分解病毒基因的RNA,讓病毒基因只會到達細胞核,無法嵌合到細胞的DNA基因序列,使基因無法表現。而過去的研究還不知道,基因沉默現象中,染色質的主要蛋白質-組蛋白(histone)修飾的詳細機制,使得RNA分解酶在基因治療應用受到限制,因此Yiping Zhu & Stephen P. Goff開始了進一步的研究。

使用CRISPR-Cas9的基因編輯技術  發現抵擋病毒DNA的組蛋白NP220

研究團隊使用了CRISPR-Cas9的基因編輯技術,消除體外培養的人類細胞中整個基因組的單個基因表達現象,並測試這樣對病毒基因沉默的影像。並選用被小鼠白血病病毒感染的人類細胞,進行蛋白質的功能研究。

發現了NP220組蛋白會和未整合的逆轉錄病毒DNA結合,並在結合時招募造成人體細胞基因沉默的人類沉默中心(Human Silencing Hub,HUSH)蛋白複合體後,會對組蛋白進行修飾,造成基因沉默的現象。此項研究成果,破解了人類細胞抵擋狡猾的「反轉錄」病毒入侵的機密,並且對基因治療的進展提供新的概念與想法。

論文小檔案:《Nature》是世界上最早的科學期刊之一,也是全世界最權威及最有名望的學術期刊之一,首版於1869年11月4日。雖然今天大多數科學期刊都專一於一個特殊的領域,《Nature》是少數依然發表來自很多科學領域的一手研究論文的期刊。

參考文章:NP220 mediates silencing of unintegrated retroviral DNA

How cells hush a viral invader

Histones Are Rapidly Loaded onto Unintegrated Retroviral DNAs Soon after Nuclear Entry.

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文/黃聖筑 圖/許嘉真

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