逆轉(zhuǎn)錄病毒站人體基因的百分之五,它們被認(rèn)定為沒用的DNA,因?yàn)樗鼈兊拇嬖诓]有實(shí)際用處,至今還被認(rèn)為是進(jìn)化過程中的副產(chǎn)品。
然而,瑞典隆德大學(xué)的最新研究發(fā)現(xiàn),在進(jìn)化的過程中,逆轉(zhuǎn)錄病毒能夠控制細(xì)胞起作用的方式,讓腦細(xì)胞變得更活躍、更有活力,最終讓我們變聰明。這些歷經(jīng)千百萬年遺傳下來的病毒對大腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)有著重要作用。逆轉(zhuǎn)錄病毒通常有三種基本編碼基因:gag(核心蛋白)、pol(逆轉(zhuǎn)錄酶)和env(膜蛋白)。
gag是核心,負(fù)責(zé)儲存病毒基因,env使病毒附著、入侵細(xì)胞,pol能產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶,讓病毒基因進(jìn)入人體基因。比如HIV就是逆轉(zhuǎn)錄病毒的一種。
科學(xué)家在人體基因組里面發(fā)現(xiàn)了十萬多條逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA。
據(jù)說是人類先祖感染逆轉(zhuǎn)錄病毒之后,很偶然地感染了胚胎。逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA植入胚胎之后就這么代代遺傳了下來。
隨著時(shí)間推移,逆轉(zhuǎn)錄病毒一直沒能生成新的病毒也不會感染宿主,是基因突變阻止了gag基因正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但即使逆轉(zhuǎn)錄病毒已處于垂死掙扎狀態(tài),它還是能復(fù)制基因,變成原始病毒。
在隆德大學(xué)的研究中,Johan Jakobsson及其同事發(fā)現(xiàn),逆轉(zhuǎn)錄病毒似乎在大腦基本功能上有核心作用。具體來說就是通過控制表達(dá)哪些基因、什么時(shí)候表達(dá)來影響大腦功能。研究員利用分子生物技術(shù),觀察逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因表達(dá)以及它們是如何表現(xiàn)并傳播的。著重注意的是大腦和腫瘤里的逆轉(zhuǎn)錄病毒,因?yàn)槟抢锏乃鼈儾荒芟衿渌M織里的一樣組成神經(jīng)細(xì)胞。
Jakobsson介紹道,腫瘤永遠(yuǎn)不會在神經(jīng)細(xì)胞中產(chǎn)生,也就是說,神經(jīng)細(xì)胞有別的細(xì)胞沒有的“特許”分子機(jī)能。這就表明它們可能有不同的作用,在大腦中有不同的反應(yīng)。
Jakobsson說:“我們觀察發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒在大腦細(xì)胞里變得尤其活躍,扮演著管理者角色。我們認(rèn)為,逆轉(zhuǎn)錄病毒在大腦的地位能解釋為什么大腦細(xì)胞比別的地方活躍,功能也更多樣。而且,逆轉(zhuǎn)錄病毒在不同物種中有更簡單或是更復(fù)雜的功能,或許能幫我們理解為什么人類如此與眾不同?!?/p>
該研究還顯示,神經(jīng)干細(xì)胞會利用特殊的分子機(jī)制控制逆轉(zhuǎn)錄病毒的激活過程。
這些發(fā)現(xiàn)讓我們對神經(jīng)細(xì)胞有了更新、更深入的了解。同時(shí),還將開拓一條與基因相關(guān)的腦部疾病研究道路。Jakobsson介紹說,我們目前研究基因相關(guān)的腦部疾病時(shí),經(jīng)常只看我們比較熟知的幾條,而我們熟知的基因?qū)嶋H只占全部基因的2%。以前認(rèn)為不重要的逆轉(zhuǎn)錄病毒基因瞬間被提上重要地位,也擴(kuò)大了科學(xué)家對基因的探索領(lǐng)域。
雖然這樣一來,大腦的結(jié)構(gòu)又變復(fù)雜了,但是在找尋一些腦部疾病(比如神經(jīng)退化性疾病、精神病和腦瘤)的毛病時(shí)又有了更多的方向。