在冠狀病毒中發現神秘的「基因中的基因」

2020-11-16 up循跡漫聊


研究人員已經在冠狀病毒SARS-CoV-2的遺傳密碼中發現了一個神秘基因，該基因實際上隱藏在病毒基因組的視野中，直到現在仍被人們忽略。

新近鑑定出的基因 -ORF3d- 是所謂的重疊基因的一個例子 ：一種"基因內的基因"由於其與其他基因的編碼序列重疊的方式而有效地隱藏在一串核苷酸中。

"在基因組大小方面，SARS-COV-2和其親屬是存在時間最長的RNA病毒中，" 解釋 美國自然歷史博物館的生物信息學家Chase Nelson。

"因此，它們可能比其他RNA病毒更容易發生'基因組欺騙'。"

實際上，病毒很容易攜帶重疊的基因，因此這並不是一個令人震驚的發現。ORF3d是否 真正代表了基因組欺騙尚待觀察，但是無論如何，要觀察它肯定是棘手的。

重疊的基因很難在基因序列中鑑定出來，因為當掃描一串遺傳密碼時，基因組掃描系統常常會錯過它們：被編程為拾取單個基因，但不一定看到序列中相鄰基因的核苷酸之間共有的總體指令。

在SARS-CoV-2等病毒的情況下，這可能會造成嚴重的盲點。 自今年年初以來，科學家一直在 爭取儘可能多地了解這種毀滅性病毒，儘管已經闡明了其遺傳組成的某些方面（包括 堅決認為它不是"實驗室製造"的）。剩下的就是我們還不知道。

尼爾森說： "缺少重疊的基因使我們陷入忽視病毒生物學重要方面的危險 。"

重疊的基因可能是冠狀病毒進化成可以有效複製，阻止宿主免疫力或使其自身傳播的一種方式。

至於 ORF3d，還有很多東西要知道為什麼存在，潛伏在基因組中並跨越其他基因。

通過基因組資料庫的掃描，研究人員發現該基因以前已經被鑑定出，但僅存在於一種會影響穿山甲的冠狀病毒變體中（在中國廣西發現）。

先前它也被錯誤地歸類為不相關的基因 ORF3b （存在於其他冠狀病毒中，包括SARS-CoV），但實際上它們並不是一回事。

"這兩個基因無關和編碼完全不同的蛋白質，" 尼爾森說。"這意味著有關SARS-CoV ORF3b的知識 不應應用於SARS-CoV-2 ORF3d。"

我們確實知道這個神秘基因的一件事是基於 ORF3d 確實引起了強烈的抗體反應，而該基因是基於人類COVID-19患者以前的血液研究得出的。

至於是否還會觸發T細胞-或重疊的ORF3d 可能具有其他病毒用途 -我們仍處於黑暗之中。它可能是相對良性的。可能不是。

尼爾森說： "我們還不知道它的功能或是否具有臨床意義。" 。

"但是我們預測，與抗體反應相比，該基因相對不太可能被T細胞反應檢測到。也許這與該基因的產生方式有關。"

一件事是肯定的。在僅包含約15個已知基因的病毒中，發現另一個-更不用說重疊基因-的發現是一項重大發展。科學家們現在將嘗試找出具有多麼重要的意義。

該發現報告在 eLife中。

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