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研究人員發現,在懷孕期間和失血的時刻,我們的 DNA 中的一些古老的東西會被喚醒,導致體內對紅血球的需求增加。
一項新研究美國和德國的研究人員發現長期休眠的病毒碎片觸發免疫反應,增強免疫反應在最需要的時候進行生產。
這一令人驚訝的發現是透過對造血(血液形成)的分析得出的。在老鼠身上,其中的遺傳密碼片段稱為逆轉錄轉座子在懷孕期間被激活。
造血幹細胞似乎解開了細胞早已遺忘的病毒過程。但這並非沒有風險。當被喚醒時,病毒片段可以從基因組中的一個位置跳到另一個位置,從而改變。
透過對孕婦和非孕婦的血液樣本進行分析,研究人員發現,在小鼠中觀察到的反轉錄轉座子的重新活化很可能也發生在人類身上。
進一步的測試表明,當小鼠的這個過程被阻斷時,動物就會發育貧血。由於身體承受額外的壓力,孕婦特別容易患上這種紅血球短缺的疾病。
“這與我們的預期相反,”說德州大學西南醫學中心的遺傳學家和免疫學家肖恩·莫里森。 “如果說有一個時間可以保護基因組的完整性並避免突變,那就是在懷孕期間。”
“我們的基因組中有數百個這樣的逆轉錄轉座子序列。為什麼不像某些物種那樣永久滅活它們呢?它們對我們一定有一些適應價值。”
通常被稱為“垃圾DNA”,retro轉座子曾經被視為似乎沒有什麼意義的程式碼片段而被忽視。現在我們知道許多這些遺傳遺跡仍然可以發揮作用,。
在這裡,研究小組發現逆轉錄轉座子激活了一種稱為幹擾素的信號蛋白,從而增加了造血功能活動。
“這項工作改變了我們思考調節組織再生機制的方式,”說莫里森。
「到目前為止,我們只在血液形成系統中展示了這一點,但我們推測其他類型的幹細胞也可以在組織再生過程中利用逆轉錄轉座子和免疫感測器來激活幹細胞。”
這項新研究不僅顯示「垃圾DNA」一詞有多用詞不當,而且還加深了我們對在懷孕期間保護母親和嬰兒安全的自然防禦的理解。
就人類而言,我們祖先從病毒感染中遺傳的 DNA 約占我們基因的 8%全基因組。科學家仍在研究其重要性。
“這些見解幫助我們了解導致懷孕期間貧血的一些潛在機制,”說德國杜伊斯堡-埃森大學遺傳學家 Alpaslan Tasdogan。
“我們的下一步是發起一項加深我們對逆轉錄轉座子如何在患者體內發揮作用的理解。
該研究發表於科學。