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中文产业新闻· 生物谷·· 1 天前评分75

Science论文揭示人类基因BC200可转座并曾插入痘病毒

Science论文:痘病毒中惊现人类“跳跃基因”BC200——既是脑功能关键,又能自我移动插入基因组

导读

康乃尔大学团队在 Science 发表研究,指出人类基因 BC200 保留移动能力,曾两次插入 molluscum contagiosum virus (MCV) 基因组。BC200 主要在神经元中表达,有证据提示其可能调节信使RNA翻译;其在部分肿瘤和阿尔茨海默病患者大脑中的异常表达仍是后续研究重点。论文 DOI:10.1126/science.aeh3441。

深度解读

BC200 自 1980 年代后期作为人脑神经元中一类丰富的非编码 RNA 被发现以来,一直是个熟悉而又神秘的角色。它长约 200 个核苷酸、不编码蛋白,5‘ 端与 Alu 重复序列同源,在灵长类神经系统中选择性表达,定位于部分神经元的胞体—树突区 [2],是类人猿分支特有的产物 [4]。功能上,它被视为参与神经元树突局部蛋白合成调控的翻译调节因子 [3];其表达正常时仅限于神经元,却在乳腺、宫颈、肺、卵巢等多种非神经组织肿瘤中被检出 [1],还可作为侵袭性乳腺癌的分子标志物 [3]。但这个由转座元件衍生的基因是否仍保有跳跃能力,始终缺乏直接证据——毕竟转座子虽占人类 DNA 约一半,绝大多数早已失活,而被重新征用为细胞功能的转座衍生基因通常也不再移动。

发表于 Science 的这项研究(Gao 等,2026)给出了一个出人意料的答案,线索藏在一种病毒里。康奈尔大学 Cedric Feschotte 团队联合首都师范大学 Cheng Sun 等人报告,他们在传染性软疣病毒(MCV)——一种传染但大体良性、可引起疣的人类痘病毒——基因组中发现了 BC200 的两个插入。这一观察最早可追溯到 2010 年,当时在 Feschotte 与 Ellen Pritham 联合实验室做博士后的 Cheng Sun 借助专门软件和基因组数据库做出了发现,项目搁置多年后由他与研究生、论文第一作者 Pu Gao 重启。分析显示,BC200 的祖先约在 4000 万年前由一个古老转座子被招募进灵长类共同祖先,而在现代人类历史中,它又两次跳入 MCV,距今约 10 万年。

这项工作的推进之处在于,痘病毒基因组中定格的两次插入,为 BC200 至今仍在灵长类中活跃转座提供了直接证据,使其成为一个此前从未被观察到的对象:既为细胞功能所需、又保持移动能力的人类基因。这也引出病毒或可作为转座元件跨物种传播机制的猜想。类似事件此前只有零星记录:1980 年代后期有实验室记录到培养中的蛾细胞内转座子插入杆状病毒;2007 年日本团队在啮齿动物痘病毒中发现源于蛇的转座元件,提示该病毒或也感染爬行动物。研究者还指出,BC200 在精卵等生殖细胞中有低水平表达,可能产生可遗传的新插入,并推测它在已知唯一被 MCV 感染的皮肤细胞中跳跃。

至于进化为何一直未能把“功能”与“跳跃”这两件事解开,目前没有答案,BC200 的确切生理功能也仍知之有限。团队下一步想探究 MCV 是否利用 BC200 操纵人类宿主细胞,以及它在乳腺等肿瘤和阿尔茨海默病患者脑中过表达的意义,包括它是否在癌细胞中跳跃并引发突变。

来源:中文产业新闻 · news.bioon.com

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