僵尸病毒的古老基因被揭示为癌症的隐藏驱动因素
(安迪/iStock/Getty Images Plus)
什么时候病毒来拜访我们时,他们有时会留下自己的一部分。
这些外来 DNA 片段悄悄地藏在我们的基因组中,可以代代相传。长期以来,人们一直认为它们是不活跃的,但后来我们了解到,这些偷渡序列可以重新激活,造成各种破坏。
现在,由科罗拉多大学生物信息学家 Atma Ivancevic 领导的研究人员发现,癌症可以利用其中一些僵尸病毒零件以获取自身利益。
“我们的研究表明,当今的疾病可能受到这些古老病毒感染的显著影响,而直到最近,很少有研究人员关注这些病毒感染。”说基因组生物学家和资深作者 Edward Chuong。
长期以来,病毒残留的片段一直被视为“垃圾”DNA,我们将其称为内源性逆转录病毒(ERV)我们作为哺乳动物的存在,因为它们刺激了胎盘的进化。 我们会不是人没有他们。
但与大多数事物一样,ERV 也有成本,我们只是刚刚开始明白。
“我们知道癌症细胞表达了许多不应该出现的基因,但没有人真正知道是什么激活了这些基因。”解释Chuong 说道,“事实证明,许多启动这些功能的开关都源自这些古老的病毒。”
Ivancevic 和她的团队分析了已发表的 21 种不同类型癌症的表观基因组数据集,并惊讶地发现,一种名为长末端重复序列 10 (LTR10) 的特定 ERV 家族在非常高的水平上活跃。原始病毒在大约 3000 万年前感染了我们的灵长类祖先。
对结直肠癌组织细胞系进行的功能研究表明,LTR10 调节在肿瘤产生中起已知作用的基因的表达。
当人类结肠直肠肿瘤细胞和小鼠体内的 LTR10 基因被剪除后,导致癌症生长的基因(包括已知与治疗耐药性有关的 XRCC4)也会失活。这使得缩小小鼠肿瘤的治疗效果更好。
Ivancevic 和团队得出结论,LTR10 充当了控制这些基因的表观遗传开关。
癌症似乎正在利用这些被丢弃的病毒部分来改变肿瘤中基因表达的模式,仅一个逆转录病毒家族就能调节多达 70 个与癌症相关的基因。
虽然 Ivancevic 和团队可以分辨出 LTR10 在肿瘤细胞中调节哪些基因,但他们无法直接验证这些基因是否与特定癌症的生长和扩散有关。他们建议进一步研究患者来源的类器官来建立这些联系。
研究人员怀疑,随着年龄的增长,随着我们的防御能力下降,更多的僵尸病毒片段可能会复活,导致其他健康问题在以后的生活中。
科学家们正在缓慢但坚定地研究这些复杂状况背后更为模糊的生物学部分。
这项研究发表于科学进步。