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實習醫生日記之頑固失眠

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實習醫生日記之豬蹄腳

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JVI:4億年的進化軍備競賽有助人們理解HIV

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摘要:年月日生物谷了解億年前一種首次在海洋生物中出現的的抗病毒蛋白的進化會有助于科學家們更好地掌握人類免疫缺陷病毒來自加拿大西安大略大學的研究人員對一個編碼蛋白的基因的來源感興趣在一項新的研究中西安大略大學舒立克醫學與牙科學院助理教授博士及其團隊發現億多年前這個基因首先出現在魚類中并且從那時起就參與了與病毒之間的
2018年6月2日/生物谷BIOON/---了解4億年前一種首次在海洋生物中出現的的抗病毒蛋白的進化,會有助于科學家們更好地掌握人類免疫缺陷病毒(HIV)。

來自加拿大西安大略大學的研究人員對一個編碼蛋白HERC5的基因的來源感興趣。在一項新的研究中,西安大略大學舒立克醫學與牙科學院助理教授Stephen Barr博士及其團隊發現4億多年前,這個基因首先出現在魚類中,并且從那時起就參與了與病毒之間的進化軍備競賽。相關研究結果于2018年4月18日在線發表在Journal of Virology期刊上,論文標題為“Evolution-guided structural and functional analyses of the HERC family reveals an ancient marine origin and determinants of antiviral activity”。
JVI:4億年的進化軍備競賽有助人們理解HIV 圖片來自Journal of Virology, doi:10.1128/JVI.00528-18。
這項研究表明,數億年來,這場為生存而開展的戰爭導致基因產生復雜的防御功能來阻擋病毒,這反過來又迫使病毒不斷進化和發生變化來繞過這些防御功能。這就為人們了解病毒和免疫系統的進化方式提供了線索。

Barr和他的團隊利用測序技術發現,來自這種4億年前的被稱作腔棘魚(coelacanth)的魚的HERC5基因編碼一種蛋白,這種蛋白能夠強效地阻斷猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus, SIV)感染,但是不能夠抑制HIV,其中HIV是由SIV進化而來,與SIV存在著密切的親緣關系。

Barr解釋道,“當然,HIV和我們研究的這些現代的病毒并不存在于魚類中,但是它們的古代版本都存在于魚類中。因此,我們猜測這些古老的逆轉錄病毒對海洋生物造成嚴重破壞,它們的免疫系統定會產生防御功能。我們認為其中的一種防御功能就是HERC家族。隨著逆轉錄病毒進化以及最終導致HIV產生,出現了不同的HERC基因變體來抵抗這些感染。”

鑒于這些病毒長期處于軍備競賽中,它們有時間學習如何繞開這些防御功能,結果就是它們變得更加聰明。因此,這種新的復雜程度可能有助這些病毒跳出物種障礙,并在人體中建立新的感染。

Barr說,“通過全面了解并鑒定出所有不同的能夠抵御病毒的蛋白,我們就能夠開發一種更加全面的方法來推進抗病毒藥物開發。我們的未來目標是發現病毒用來讓HERC和其他類似的抗病毒蛋白失活的機制,以便我們能夠利用這些知識開發新型抗病毒藥物。”(生物谷 Bioon.com)

參考資料:

Ermela Paparisto, Matthew W. Woods, Macon D. Coleman et al. Evolution-guided structural and functional analyses of the HERC family reveals an ancient marine origin and determinants of antiviral activity. Journal of Virology, Published online:18 April 2018, doi:10.1128/JVI.00528-18

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