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顶住巨大压力发表,新冠病毒会插入并整合到人类基因组中?

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生物世界 2021-05-07 12:28
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撰文 | 王聪

我们知道,乙肝病毒HIV病毒等RNA病毒,可以将自己的病毒基因组逆转录为DNA,并整合进入人类基因组,成为其中的一部分,这也导致了乙肝和艾滋病难以彻底治愈。

新冠病毒(SARS-CoV-2)导致的新冠疫情暴发以来,不少患者出现了康复后又再次“复阳”的现象,其中的机制尚未完全阐明。新冠病毒是一种正链RNA病毒,RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)复制其基因组RNA和转录其亚基因组RNA。因此有研究人员认为,新冠病毒的RNA基因组可能通过逆转录为DNA,并整合到人类基因组中,整合后的转录造成了核酸检测“复阳”。

2020年12月13日,美国科学院院士、麻省理工学院Rudolf Jaenisch教授等在预印本 bioRxiv 上在线发表了题为:SARS-CoV-2 RNA reverse-transcribed and integrated into the human genome 的研究论文,认为新冠病毒RNA通过逆转录整合到人体基因组中,虽然他们强调这种整合并不意味着新冠康复者仍具传染性,但该论文还是引发巨大争议和轰动。

批评者们认为他们是在危言耸听,会引发公众不必要的担心,因为如果按论文中的想法,基于mRNA的疫苗,也会通过这样的方式整合并改变人类基因组。还有批评者认为这篇论文中的发现只是在实验室条件下的产物,在真实世界并不会发生。

但就在今天,这篇争议性论文经过补充和完善后,在《美国科学院院刊》(PNAS)正式发表,Rudolf Jaenisch教授表示,现在已经有足够的证据表明新冠病毒基因组序列可以整合到人类基因组中。

逆转录酶LINE-1,是现今人体内存在的唯一具有自主转座活性的转座子,在人类基因组中约有500000个拷贝,占人类基因组总量的17%。

新冠病毒(SARS-CoV-2)是一种正链RNA病毒,研究团队认为在极少数情况下,人类细胞中的逆转录酶LINE-1可能会将新冠病毒序列逆转录后复制并插入人类染色体中。

在之前的预印本论文中,研究团队在体外细胞实验中证实,当新冠病毒感染过表达逆转录酶LINE-1的人类细胞时,新冠病毒基因组会整合到人类基因组中。

对于这些研究结果,许多专门研究逆转录酶LINE-1和其他“逆转座子”的研究人员认为,数据太少,无法支持新冠病毒整合到人类基因组中的结论。

而在这篇PNAS论文中,研究团队补充和完善了之前的研究数据,提供了新的证据,证明实验操作本身无法解释所检测到的新冠病毒-人类嵌合DNA的水平,而且还在整合的新冠病毒基因组附近观察到了LINE-1元件,这进一步证明了他们之前的猜测。

红色序列即为插入人类基因组中国的新冠病毒序列

此外,研究团队还跟之前批评他们的科学家合作,美国国家癌症研究所的Stephen Hughes教授建议他们根据整合的新冠病毒序列相对于人类基因序列的方向来阐明整合是真实的还是噪音。检测结果同样支持了最初的猜想。

这些新的证据比之前预印本中的证据更为可信,但是真正的问题在于,体外细胞培养中的检测结果,是否与人体中的真实情况相符?

研究团队在活着的新冠患者和死亡新冠患者尸检中发现了高水平的RNA,研究团队认为,这种高水平RNA只能是由整合的病毒DNA产生,因为细胞会读取其序列来制造蛋白质。这也提示了人体内存在着新冠病毒在基因组中的整合,但是还缺少直接性证据。

Rudolf Jaenisch 教授

该研究的领导者Rudolf Jaenisch教授表示,这篇发表在预印本的论文,比自己科研生涯中任何一项研究遭受的批评都要多,部分原因是一些研究人员担心这篇论文会在疫苗怀疑论者的手中传播,增加公众对mRNA疫苗的怀疑。

参考资料:

https://www.pnas.org/content/118/21/e2105968118

https://www.sciencemag.org/news/2021/05/further-evidence-offered-claim-genes-pandemic-coronavirus-can-integrate-human-dna

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