冠狀病毒存在人類基因組中,最早可追溯至兩萬年前

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 29 日 18:43 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


來自澳洲阿德雷德大學(University of Adelaide)與美國亞利桑那大學(University of Arizona)的研究團隊,近期在《當代生物學》(Current Biology)期刊上發表研究成果,針對來自 26 個國家,超過 2,500 名受試者的基因結構進行觀察,了解人類基因是否因為冠狀病毒(Coronavirus)產生相對應的變化。

冠狀病毒近 20 年來產生過 3 次大規模爆發,第一次是 2002 年底的 「嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒(SARS-CoV)」、2013 年「中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)」、以及 2019 年底「嚴重急性呼吸道症候群二型(SARS-CoV-2)」,經過疫情之後,人類基因會因應病毒威脅而產生變化,並且記錄在基因體(Genome)中。

「人類基因體的紀錄可以回朔到幾萬年之前,但科技一直到上個世紀後期,才有辦法讓遺傳學家解讀這個儲存在人體上的歷史紀錄。」論文主筆阿德雷德大學生物系的 Yassine Souilmi 博士指出,人類生理和免疫系統在遭遇病毒後,會產生相應的突變,而突變使人類有辦法適應並提高下一次病毒來襲的存活機率。

▲主導本次研究的阿德雷德大學生物系 Yassine Soulmi 教授(Source:EurekAlert

由於病毒是相當單純的生物,唯一目的就是大量進行複製,而病毒本身結構限制了自行複製的可能性,必須侵入生物體內細胞,並挾持細胞內的分子機制才能進行複製。在入侵的過程中,病毒會促使宿主細胞產生「病毒互動蛋白(Viral Interacting Protains, VIPs)」,並藉由 VIP 蛋白完成寄生,因此觀測 VIP 蛋白的基因組,能夠檢視人類基因史上,所有冠狀病毒入侵的紀錄。

▲病毒寄生細胞時,需要細胞產生 VIP 蛋白來完成結合程序(Source:Frontiers) 

「我們透過觀察 VIP 蛋白基因組訊號中發現,來自東亞的受試者中,最早出現的冠狀病毒入侵遠在兩萬年前。」Souilmi 博士表示,位於肺部細胞的 VIP 蛋白即是本次 COVID-19 (武漢肺炎、新型冠狀病毒)主要入侵的目標,而受試者中許多人的肺部 VIP 蛋白,已經產生因應冠狀病毒的突變,因此降低了 COVID-19 病毒入侵引起的連鎖反應。這可以解釋為何這次疫情中,許多感染者症狀較輕,甚至有無症狀感染的現象。

研究團隊表示,透過這次的 VIP 蛋白基因組研究,以及對於基因組內上萬年的歷史紀錄,可望在將來開發出新的基因檢測方式,來因應未來更新型的冠狀病毒疫情。

(首圖來源:MIT