黑猩猩体内的病毒残余使人类仍在使用的大脑基因沉默

插入的逆转录病毒似乎无意中关闭了一个与大脑发育有关的基因。

根据最近的一份预印本，一种古老的病毒感染可能影响了黑猩猩的大脑发育，并帮助黑猩猩与人类和我们的其他灵长类亲戚区分开来。

这项新研究揭示，这种病毒的dna残余物出现在黑猩猩的基因组中，却没有出现在人类基因组中，它无意中沉默了一种非编码RNA，而这种非编码RNA在发育中的人类大脑中广泛表达。

犹他大学（University of Utah）神经生物学教授杰森·谢泼德（Jason Shepherd）没有参与这项研究，他说，这些结果有助于解释为什么人类与黑猩猩拥有几乎完全相同的基因库，至少就蛋白质编码基因而言，为什么人类与黑猩猩不同。他说：“与蛋白质编码区域的简单突变不同，我们现在看到的是这些外部环境因素，它们最终会影响生物体的进化。”

波士顿学院（Boston College）的生物学教授威尔金·约翰逊（Welkin Johnson）没有参与这项研究，他说，这些结果进一步证实了人们对内源性逆转录病毒在进化和发育中发挥作用的认识。不过，他补充说：“我不确定我是否知道另一个涉及人类和黑猩猩的令人信服的案例。”

研究小组通过研究出生15天的人类和黑猩猩类神经器官发现，这种被称为泛穴居人内源性逆转录病毒1 （PTERV1）的病毒DNA片段在黑猩猩基因组中复制了大约158次。隆德大学分子神经遗传学教授、研究人员约翰·雅各布森说，这两个物种的类器官在这个发育阶段表现出相似的特征，这是比较的合适年龄。

长读测序显示，所有这些固定在种系上并代代相传的PTERV1插入基因，在表观遗传学上都被甲基化沉默了。这一发现于去年12月发表在bioRxiv上。

雅各布森实验室的博士后研究员帕特里夏·格德斯（Patricia Gerdes）在这项新研究中领导了一些实验，她说，甲基化是宿主基因组沉默病毒插入的一种方式，但研究人员长期以来一直怀疑它也可以关闭宿主基因。

总共有46个基因位于PTERV1插入物附近，当研究人员比较15天大的黑猩猩和人类类器官时，其中11个基因的表达模式略有不同。最明显的对比出现在编码一种叫做LINC00662的长链非编码RNA的基因上，这种基因在黑猩猩中完全沉默，但在人类类器官中表达强烈。