一个古老的病毒的痕迹在我们的基因可能在成瘾中发挥作用

数十万年前,我们的祖先由逆转录病毒感染。现在,一些研究人员认为,病毒的古老的基因痕迹仍然存在于一些人的基因组默默地促进成瘾行为。

基因逆转录病毒的痕迹叫做HK2更常见药物上瘾的人比那些没有上瘾,这些基因可能会影响周围的痕迹,这反过来可能会影响人类行为,一个国际研究小组报道,今天(9月24日)在《美国国家科学院院刊》上。

逆转录病毒——包括HK2以及人类免疫缺陷病毒(HIV)——是病毒,可以将他们的基因代码插入宿主的DNA。人们认为大约5到8%的人类基因组充满了古老的痕迹发现进入我们的基因的逆转录病毒感染我们的祖先很久以前。

在大多数情况下,那些古老的逆转录病毒签名不太不同人之间——换句话说,你和一个随机的人遇到可能携带相同种类和数量的这些古老的痕迹在你的基因。相比之下,HK2病毒的痕迹被认为在全球只有5 - 10%的人存在。

这意味着,在进化的宏大计划,这病毒感染发生最近,所以没有时间甚至在人群中,或在通过自然选择被削弱。“最近”,在这种情况下,意味着这是潜藏在人类基因,也出现在尼安德特人,Denisovan基因——至少有250000年了。

古老潜伏感染

在第一部分的新研究中,两组人员,从希腊雅典大学和英国牛津大学的分析人的DNA,看看那些痕迹的HK2基因更有可能有上瘾的倾向。

在希腊,研究人员分析了超过200人感染了HIV病毒的基因,并在英国研究人员分析了大约180人的DNA,丙型肝炎病毒。两种病毒可以通过静脉注射毒品传播。

希腊的团队发现,那些感染了艾滋病病毒从静脉注射毒品是2.5倍的痕迹HK2在他们的基因组比那些通过其他方式感染,如性。同样,在英国那些感染了丙肝通过静脉注射毒品和长期吸毒者是3.6倍HK2在他们的基因比那些没有通过吸毒感染。

以前知道,HK2痕迹的人在他们的DNA,这些痕迹可以找到的基因称为RASGRF2,扮演一个角色在大脑中多巴胺的释放。多巴胺是一种神经递质,与大脑紧密交织在一起的快乐电路,和被认为促进快乐的活动的重复。更重要的是,这种物质会改变大脑连接的方式让别人重复快乐的活动,根据美国国家药物滥用研究所。吸毒是已知的在大脑中释放大量的多巴胺。

在第二部分的研究中,研究人员调查了HK2痕迹是否对人类基因的影响。在实验室实验中,科学家们使用遗传“剪刀”- CRISPR-Cas9 HK2的痕迹插入人体细胞的DNA没有已经包含它。具体来说,他们将病毒的痕迹插入的位置被发现在人类DNA,RASGRF2基因。

他们发现,插入的痕迹RASGRF2的古老的病毒改变了表达模式;换句话说,它改变的过程信息存储在DNA用于创建蛋白质。

不过,作为第二个实验是在实验室做的菜,不是人类,这一发现对成瘾行为的影响尚不清楚。

针对古代病毒可能导致更好的干预?

这项新的研究是“第一次(研究人员)表明,一个古老的病毒插入不定地出现在人口有一个可衡量的,在这种情况下有害,对我们的生物学效应,”文章的第二Katzourakis研究作者阿里斯说,进化和基因组学教授领导英国牛津大学的这项研究的一部分。Katzourakis补充说,第一部分的研究中,研究者观察到较高的病毒在吸毒者痕迹——只显示了一个协会,但实验的第二部分显示病毒插入导致细胞的生物学变化。

更重要的是,“集成的病毒发生了数千年前,[这]比我们今天所看到的成瘾行为,“Katsourakis告诉生活科学。在他们的论文中,研究人员认为,也许在某一时刻,这种病毒的整合有利于人类,这就是为什么它盛行一段时间,逃避自然选择的把握。

现在,团队希望了解如何HK2痕迹可能会影响成瘾行为。这可能会导致“更好的干预策略,”Katsourakis说。“如果我们能使药物目标插入,我们可能会在一个更好的地方来帮助人们从这种行为中恢复。”

“我认为这个研究的意义是巨大的,”安德鲁·肖说的遗传学副教授的耶鲁大学干细胞中心研究的一部分。“它告诉我们有很多脆弱点(基因组)将受到病毒整合。”人怀疑这和收集数据很长一段时间,但“我认为人类疾病的相关性是很新鲜,”他告诉生活科学。

不过,更多的研究是必要的。“我认为这是一个很好的开始前面很多有趣的工作,”肖补充道。