研究发现HIV专门破坏宿主的活化基因

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    [生物通讯]Salk 研究院的研究人员首次发现，艾滋病毒HIV可以选择性将自身插入到宿主细胞基因组的活化区域。这次发现HIV病毒自己“混进”的是宿主细胞基因组的表达部位有助于解释为什么HIV病毒能够在宿主细胞中如此迅速地复制，即增殖。这一发现发表在8月23日期的《细胞》（Cell）杂志上。

    “HIV的作用靶点似乎不只是基因，而且是活化的基因。”Salk 研究院的研究人员Frederic Bushman说。 Bushman是一名传染性疾病专家，也是本次研究的领导人。“如果HIV进化出这种特异性作用活化基因的能力是为了提高病毒基因组整合到宿主细胞基因组中的表达效率，那么这将具有深刻的生物学意义。”

    这项发现对于研制出更有效的基因疗法也具有一定意义，身为Salk研究院传染性疾病实验室的副教授Bushman说道。基因疗法指的是利用一个突变型的反转录病毒将一个新基因插入到某一缺陷基因组中来治疗遗传性疾病。他表示，通过了解和利用更多反转录病毒的作用靶点特异性，我们可以大大提高基因疗法的安全性和有效性。

    HIV等反转录病毒通过感染细胞、将病毒的RNA基因组反转录为DNA拷贝从而插入到宿主基因组中来复制自身，进行增殖，。当宿主细胞基因组被“读取”编码蛋白质和基因产物时，病毒基因组也一道被读取，表达出病毒蛋白。但Bushman和他的同事想知道的是，病毒究竟是整合到宿主基因组的哪些部位上了？

    研究小组利用了最近公布的人类基因组序列数据。他们用HIV病毒感染了组织培养物中的人体细胞，然后破碎细胞，对其总DNA进行测序以查明HIV的DNA究竟在哪个部位出现。通过比较测得的DNA片段序列数据与人类基因组计划公布的序列数据，研究人员发现，病毒DNA大多数存在于宿主染色体上的基因之中，而不是基因之间的部位。

    研究人员继而提出这样的疑问：“被HIV插入的这些基因是什么样的基因？是活化基因还是沉默基因？”研究人员采用了另一种新技术－－基因芯片技术来帮助筛查活化基因的蛋白产物。研究人员发现，这些HIV作用的这些基因绝大多数都是活化基因。

    Bushman 说，事实上，HIV插入的这些基因都是由于HIV病毒感染而被打开的基因。当病毒进入细胞时，会诱发细胞产生一系列应答，包括产生新的蛋白质来应答病毒感染等。因此本质上，HIV病毒挥舞的是一把双刃剑－－暴露于自己的劣势然后又利用这些劣势。

    大多数感染HIV的细胞都会比较迅速地死亡，一般在一两天之内，Bushman 说。因此迅速复制对于HIV病毒而言是有利的。“整合到宿细胞基因组中不同部位的病毒DNA复制的效率不同。”Bushman 解释说。“有复制效率低的部位，也有复制效率高的部位，病毒基因组在低效率部位表达难度大，而在其它部位则可以高效表达。”然而，HIV病毒的复制效率似乎总是出奇的高。

    HIV不同于那些已经进化出可以在宿主细胞中长期寄居的能力的其它类型基因组病原体，Bushman 说。这些病毒可以插入到宿主基因组相对良好的区域，使插入的同时对宿主基因组不造成破坏，而这些病毒之所以可以繁殖是由于细胞受到的破坏较小，可以继续存活、生长和分裂，而细胞增殖的同时也就使病毒得以复制。

    “但HIV可不是这样。”Bushman 解释说。“HIV的攻击性很强。它们的插入会对宿主细胞造成破坏，因而对于一种只需在宿主细胞中存活一到两天的毒烈寄生者而言，必需进化出这种快速繁殖的策略。”

消息来源：Salk研究院

生物通摘译自BIO.COM