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分子生物学研究一周要闻
【字体： 大 中 小 】 时间：2006年11月10日 来源：生物通
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分子生物学研究一周要闻
生物通综合：
法国科学家复苏远古人类病毒
有助了解基因残留与癌症的关系
本报讯 据《自然》杂志在线新闻报道，法国的研究人员最近重塑了一种500万年前的病毒，而这种病毒的遗迹被发现曾在人类基因组中“横行”。科学家表示，这种远古病毒能帮助理解这些基因残留与癌症发病的关系。
这种病毒属于“逆转录酶病毒”(一类以RNA为遗传物质的病毒)类型，它们能够将其基因材料的副本嵌入人体的DNA中。这些病毒可能在几百万年前就影响到灵长类祖先的卵子和精子，将它们基因材料的众多副本“贴入”人类基因组。这些副本在人类DNA中的遗留被称为人类内生逆转录酶病毒（HERV）。
时至今日，HERV的副本在人类的基因序列中大约占8%。但是，这些副本已经积累了许多变异，大部分已经“荒废”，因此，科学家从来没有发现一种副本还能够将自身转化成新的感染性病毒颗粒。而现在，法国古斯塔夫鲁西研究院的Thierry Heidmann与他的同事使其中一种逆转录酶病毒恢复了活力。他们把它叫作“凤凰”，因为这种神话中的鸟能够涅槃重生。“恢复这些古老的病毒可谓一项‘侏罗纪公园’式的实验，”波士顿塔夫斯大学研究逆转录酶病毒的专家John Coffin说，“这是一股新鲜的空气。”
Heidmann的团队着重研究一种特殊类型的逆转录酶病毒，它在约500万年前感染了人类细胞，并在现代人基因组中留下大约30种自身的副本“遗产”，而这些副本经过长期的变异已不尽相同。通过对比研究，研究人员最终得出了最可能的原始病毒序列。接着，该小组用两个现有HERV的DNA作为主干，将特殊的突变导入其中，构建了原始“凤凰”的复制品。他们将它插入人类细胞来观测会发生什么。他们发现，这种祖传的病毒能够自我复制，制造出新的病毒颗粒。这些颗粒能够感染新鲜的细胞，通过复制将它的基因“贴入”新鲜细胞的基因组。
这项研究表明，细胞通过相同的循环过程获得众多的原始逆转录酶病毒的副本——这些病毒制造新的颗粒，它们从一个细胞“逃脱”，从而一次次地感染卵子和精子，而这一过程在几十万年前仍在发生。同时，该团队找到人类基因组中的一些HERV可能仍然具有感染性的线索。他们将三种HERV部分组合起来，这是人体细胞内也会自然发生的过程，结果发现它们也可以制造感染性病毒。Heidmann表示，人类染色体组甚至可能保留着尚未发现的本身有感染性的HERV。
Coffin表示，远古病毒的研究将会帮助我们理解逆转录酶病毒是否以及如何促成癌症。研究人员已经发现一些肿瘤的细胞中包含有逆转录蛋白或者完整的病毒，这就好像一种HERV已经恢复活力了一样。通过研究这些有活性的病毒，他们将能够测试出感染实际上是否会加速致病。
Heidmann承认，一种具有感染性的远古病毒的复苏很可能会引起人们的更多关注。在去年，1918年流感病毒的复苏增加了人们对这种病毒扩散的恐惧。Heidmann指出，逆转录酶病毒的感染性大约是艾滋病病毒的千分之一，而他们在实验中也控制该病毒使其仅能复制自身一次而不会不受控制地扩散。Coffin对此也表示赞同，“它不是不可能成为病原体，但我认为这个可能性很小。”
经常倒时差的老鼠易死亡 生物钟紊乱损害健康
美国科学家6日说，他们最近进行了一项实验，让老鼠长期处于昼夜颠倒、时差紊乱的生存状态，结果发现频繁倒时差导致老鼠容易死亡。科学家据此认为，经常倒时差，例如乘坐国际航班做跨时区旅行或上夜班，将给人类健康带来永久性损害。
倒时差老龄鼠死亡近半
弗吉尼亚大学教授吉恩·布洛克及研究人员把100多只老鼠分为3组，每组包括30只老龄鼠和9只幼鼠。第一组老鼠昼夜循环周期每星期提前6小时，相当于让这些老鼠每周都比上一周提前6小时苏醒；第二组周期延迟6小时，而第三组保持自然昼夜规律不变。
实验发现，处于正常昼夜循环状态下的第三组老鼠存活率最高，83％的老龄鼠存活。第二组老龄鼠存活率为68％，而第一组存活率最低，只有47％。第二阶段实验中，研究人员加快给老鼠倒时差的速度，每4天改变一次昼夜循环周期，结果发现更多老鼠死亡。
频繁倒时差损视力
实验报告没有说明频繁倒时差是否也会导致人死亡，但它指出，倒时差会对人类健康造成永久性损害。英国科学家研究表明，在长时间跨时区飞行后，测试者体内的皮质醇高于正常水平，这意味着频繁倒时差可能影响视觉神经，甚至会对大脑一些重要组织和功能造成伤害。
生物钟混乱致老鼠早死
研究人员说，这一实验如同让老鼠“上夜班”或乘坐国际航班跨越不同时区飞行，频繁倒时差导致它们比正常环境下的老鼠更早死亡。实验报告指出，实验中死亡的多是老龄鼠，幼鼠反应稳定，“表现”较好。（张代蕾）
加拿大研究人员试图破解葡萄基因密码
两位加拿大的研究员Steven Lund 和 Joerg Bohlmann正在进行一项破解葡萄基因密码的研究，试图解开葡萄基因的秘密。这个项目获得了加拿大基因研究机构提供的620万加拿大元的活动经费，西班牙基因研究机构也参与了该项目的研究。
Steven Lund 和 Joerg Bohlmann进行研究的目的是要弄明白葡萄的基因与它生长环境之间的关系，以及它们是怎样相互影响，相互作用的。Joerg Bohlmann告诉品醇客（http://www.decanter.com,），这项研究主要是通过对葡萄基因特性的研究，例如抵抗力、葡萄藤的化学香味，进而完善前人关于这方面研究的理论。研究成果将被用于葡萄自然培植项目中诊断工具的改进。
Bohlmann强调，这项研究不是为了改变现有葡萄的基因。他说：“我们拥有质量上乘的葡萄。在加拿大的葡萄园里还找不到一位想用转基因葡萄替代现有葡萄的葡萄园主。”
科学家发现克隆氏症主要的易感性基因
美国和加拿大的研究人员在Science的网络版发表了一篇文章，提出了关于克隆氏症的新发现。
在美国，有超过1 百万人患有克隆氏症，这是一种发炎性肠道疾病(IBD)。研究作者Judy H.Cho表示，这项研究结果提出了一条重要的发炎路径，以及导致克隆氏症的基因变化。
由于IBD具有家族性倾向，且某些人种特别容易发生，尤其是犹太人，所以科学家长久以来便怀疑遗传在克隆氏症中扮演重要的角色。之前的研究中辨认出一个与克隆氏症有关的基因突变CARD15，但是只有这个基因的突变，并不能代表所有的病例。
因此，国际研究团队测试了克隆氏症患者超过300,000个单一核酸多型性(SNP)，并与没有罹患克隆氏症的受试者之SNP进行比较。结果发现三种SNP与克隆氏症最有关，其中二个SNP位于CARD15 基因中。但是，第三个SNP位于另外一条染色体的另外一个基因interleukin-23 (IL-23)中。
这个基因编码一条主要的发炎路径，当发生突变时，与克隆氏症有很大的关连性。研究人员相信，抑制IL-23 的活性或改变这条路径，将是一种有效的IBD治疗方法。这项发现提供了治疗克隆氏症和溃疡性结肠炎之药物研发的关键目标。
英国科学家利用控制细菌分泌来制药
教育部科技发展中心网2006年11月9日报道许多细菌都会产生对人体有害的毒素，位于英国Norwich的John Innes研究中心的科学家们对一种土壤细菌的纳米生产机制——Tat系统——进行研究，发现了一种方法，能够驾驭细菌分泌的过程来制造药剂。他们的结果发表在11月7日的《PNAS》上。
科学家们通过对Tat系统的研究，发现这个系统使用的蛋白质种类要比想象的多。
现在的生物技术工业已经利用细菌来生产用于生物洗涤剂、生物药剂等的蛋白质。但是有些生物技术和生物医学所需的蛋白质很难使用目前的方法制造。科学家们希望通过对Tat系统的驾驭能够更容易地制造这些蛋白质。
东英格兰大学的教授、拥有英国医学研究理事会（MRC）研究院职位的Tracy Palmer说：“Tat系统通过辨认连接在蛋白质末端的信号序列来确定分泌哪些蛋白质。我们在宾夕法尼亚大学的合作者们开发了一个计算机程序来搜寻细菌的基因组，从而预测系统中会使用哪些蛋白质。研究中我们发现了被系统识别的很大数量的信号序列。我们下一步是把这些信号序列连接在医学上很重要的蛋白质，这样就能利用Tat系统分泌这些蛋白质了。”
这项工作是作为英国的“生物技术和生物科学研究委员会”（BBSRC）的基因组开发计划（Exploiting Genomics Initiative）的一部分。最近，Palmer的小组加入了整个欧洲队Tat系统进行研究的“Tat 机器计划”中。
首次在大猩猩群中发现猿类艾滋病病毒
法国等国科学家最近在喀麦隆南部野生大猩猩群中发现了一种与人类艾滋病病毒ＨＩＶ－1的Ｏ亚型非常接近的猿类艾滋病病毒。这是科学界首次在大猩猩群中发现此类病毒。
这项研究是法国发展研究所及蒙彼利埃第一大学科学家与其他国际同行合作完成的。研究成果发表在即将于9日出版的《自然》杂志上。
至今，科学界已经发现30多种非洲灵长类动物携带不同种类的猿类艾滋病病毒。
参加此项研究的佩特斯女士介绍说，他们在对从喀麦隆南部地区采集的数百份灵长类动物的粪便进行化验时，意外地在6份大猩猩的粪便中发现了人类艾滋病病毒ＨＩＶ－1的抗体。更令他们惊奇的是，随后进行的基因分析发现，大猩猩携带的艾滋病病毒与ＨＩＶ－1病毒的Ｏ亚型非常接近。
佩特斯解释说，ＨＩＶ－1病毒包括Ｍ、Ｎ、Ｏ三种亚型病毒，其中最常见的是Ｍ亚型，还有一种是比较罕见的Ｎ亚型，这两组病毒都是由黑猩猩通过血液传染给人类的，如猎人在捕猎时被咬伤或当地居民在肢解猎物时受伤等。然而科学界至今尚不清楚Ｏ亚型病毒的发源地。
佩特斯指出，他们所发现的这些携带病毒的大猩猩并不同属于一群，其生活区域相距400多公里，这说明在这一地区的大猩猩群中这种病毒的流行很可能相当广泛。她特别强调说，由于该地区居民有猎食大猩猩的习惯，因此这种病毒对人类健康的威胁不可忽视。
