细胞:生殖细胞“护卫队”两级免疫抑制病毒入侵 piRNA抑

邓文龙

作者：翁志萍等 来源：《细胞》

发布时间：2019/10/14 11:06:57

生殖细胞“护卫队”两级免疫抑制病毒入侵

piRNA抑病毒入侵

同济大学客座教授翁志萍与美国马萨诸塞州大学医学院教授William E. Theurkauf及澳大利亚昆士兰大学研究员Keith Chappell合作，通过研究KoRV入侵考拉基因组，首次成功揭示了从昆虫到后生哺乳动物中普遍存在的piRNA对于逆转录病毒侵入机体的应答机制。19-10月10日，该研究成果发表于《细胞》。

基因组中普遍存在着一类跳跃基因，被称为转座子或跳跃子。它们绝大部分来源于几十万年前甚至数百万年前的病毒入侵。在百万年的斗争中，生殖细胞进化形成了一类长度仅24~32碱基的小RNA，被称为piRNA，可以抑制转座子的转座行为。如果说抗生素是有机体抵抗细菌入侵的强力武器，那么piRNA是病毒入侵后，生殖细胞产生的“护卫队”，但其应对病毒入侵的机制仍然不得而知。

KoRV是一种γ逆转录病毒，不仅可以感染个体的基因组内转座，还可以感染其他个体（种群内的“水平”转移），并且遗传给子代（“垂直”转移）。KoRV在考拉中活跃表达并正在横扫整个澳大利亚的考拉种群。研究人员确认了KoRV平行且高效地入侵不同考拉个体的方式，并发现 KoRV在利用考拉进行自身增殖的过程中，会形成两类转录本。一类转录本会被剪切，编码病毒外壳；另一类转录本则不剪切，编码病毒核心元件。在考拉的生殖细胞中，这一类不被剪切的转录本，被“策反”成功，加工成了piRNA，成为清扫KoRV病毒入侵的主力军。由于这些piRNA的序列与KoRV基因的序列相同，被称为正向piRNA，从昆虫到后生哺乳动物，这种正向piRNA普遍存在。

研究人员表示，“绕过剪切”是一个在进化上保守的分子特征，可能是生殖细胞将病毒转录本“策反”成正向piRNA“护卫队”的关键。绕过剪切的策反机制相当于机体的“初级”免疫应答。正向piRNA会进一步指导反义piRNA（互补链）的生产，在生殖细胞中建立序列特异性的“次级”免疫应答。通过“初级”免疫应答降低病毒的增殖速度，并通过“次级”免疫应答中和病毒的毒性，宿体有效地抑制病毒的入侵，并维持基因组的稳定性。（来源：中国科学报 黄辛 冯丽妃）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.09.002

https://www.cell.com/cell/fullte ... 86%3Fshowall%3Dtrue

http://paper.sciencenet.cn/htmlp ... 41144622452958.shtm



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