光明日?qǐng)?bào)北京4月15日電（記者張蕾）病毒與宿主在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中既對(duì)抗又合作，并對(duì)宿主產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。我國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)：古老病毒曾經(jīng)插入到鳥(niǎo)類DNA里，并伴隨著雀形目鳥(niǎo)類物種大爆發(fā)在鳥(niǎo)類宿主里不斷增殖，而鳥(niǎo)類不僅可以有效地清除掉這些增殖的病毒DNA，還可以利用殘余的病毒來(lái)源序列調(diào)控自身的大腦基因表達(dá)。相關(guān)成果日前發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

包括黃鸝、金絲雀、柳鶯等鳥(niǎo)類的雀形目是當(dāng)代鳥(niǎo)類中最多樣化的類群，有6600多個(gè)物種，約占鳥(niǎo)類物種總數(shù)的60%。其中，約三分之二的雀形目鳥(niǎo)類因善于鳴唱而被稱為鳴禽。在約2240萬(wàn)年前，雀形目鳥(niǎo)類發(fā)生了快速的輻射性演化事件，奠定了當(dāng)代物種多樣性的格局。

論文通訊作者，浙江大學(xué)生命演化研究中心、良渚實(shí)驗(yàn)室研究員馮少鴻介紹，某些逆轉(zhuǎn)錄病毒在感染宿主細(xì)胞后，有一定的概率將自己的全部或部分DNA序列插入到宿主的基因組，從而留下感染的痕跡。如果這些序列插入宿主生殖細(xì)胞的DNA中，就有可能遺傳給后代。這些病毒序列可以轉(zhuǎn)錄表達(dá)，并在宿主細(xì)胞中發(fā)揮功能，所以被稱為內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒。“在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，其中一類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒K的序列元件廣泛存在于雀形目鳥(niǎo)類基因組中，而且越是近期產(chǎn)生的物種，這類序列的拷貝數(shù)越多。時(shí)至今日，這類內(nèi)源性病毒序列還在群體里不斷增殖。”

值得注意的是，在約2240萬(wàn)年前的古近紀(jì)—新近紀(jì)界限時(shí)期，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒K不僅在雀形目鳥(niǎo)類里爆發(fā)性出現(xiàn)，同時(shí)期也侵入到我們靈長(zhǎng)類和其他多個(gè)動(dòng)物類群的基因組。“這些序列元件是古病毒感染宿主留下的遺跡，絕大多數(shù)雖然不再具有完整的病毒基因功能，有些殘余序列卻演化出了調(diào)控鳥(niǎo)類基因表達(dá)開(kāi)關(guān)的功能。”論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士研究生陳光霽說(shuō)。通過(guò)對(duì)雀形目鳥(niǎo)類和非雀形目鳥(niǎo)類大腦基因表達(dá)的比較，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，ITGA2基因在雀形目鳥(niǎo)類涉及發(fā)聲學(xué)習(xí)的腦區(qū)高度表達(dá)，而在非雀形目鳥(niǎo)類相同的腦區(qū)卻有較低的表達(dá)量。在雀形目中該基因上游區(qū)域插入一段病毒來(lái)源序列，結(jié)果表明這一序列對(duì)該基因發(fā)揮了表達(dá)調(diào)控作用。

“該發(fā)現(xiàn)不僅豐富了人們對(duì)古病毒序列在鳥(niǎo)類物種演化中作用的認(rèn)知，也為古病毒序列調(diào)控宿主基因功能從而影響宿主演化提供了一個(gè)例證。”馮少鴻說(shuō)。

《光明日?qǐng)?bào)》（2024年04月16日 01版）

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