致癌病毒HTLV-1改变DNA环以“影响成千上万的基因”

导致罕见白血病的人类病毒通过改变DNA在细胞内循环的方式增加了患病的风险。该研究发表在eLife杂志上，该研究表明人类白血病病毒(HTLV-1)在人类基因组中的大量位点起作用，破坏了对数万个基因的调控。

据该团队介绍，伦敦帝国理工学院和欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)的研究结果表明，HTLV-1改变了感染细胞中人类DNA的折叠模式。他们解释说，由此导致的基因功能破坏会增加白血病的风险。

HTLV-1被认为可以感染全世界超过1000万人。病毒可以通过无保护的性行为，输血，以及通过母乳从母亲传给婴儿。

人们可以携带病毒几十年没有症状，90%的人可能根本不知道他们正在携带它。然而，估计有5-10%的受感染者可能继续发展为侵袭性白血病或进行性麻痹性疾病。

在最新研究中，研究人员观察了当其感染主机，专注于它的目标是如何HTLV-1与人类DNA相互作用：专业的白血细胞称为T细胞。

每个人体细胞含有大约2米的DNA，整齐地包装在细胞核中。为了适应，这些扭曲的股线被紧密盘绕，然后缠绕在蛋白质周围，形成一种称为染色质的密集的基因意大利面结构。

染色质不是随机组织的，而是折叠成数千个环，从主链“伸出”。这些环将DNA的某些区域暴露于细胞读取和复制DNA的机器，使基因组的特定块更容易被读取和转录。

最近的研究表明，破坏这些现有环或创建新环可改变基因表达的控制，并可能与许多疾病有关。

研究小组从HTLV-1感染的患者中分离出T细胞，并分析了DNA的哪些区域被改变。他们发现该病毒与一种名为CTCF的蛋白结合，后者是在人类基因组中形成正常环的关键蛋白。结果，病毒改变了环的结构和其中基因的活性。

伦敦帝国理工学院医学系免疫学教授，该研究的主要作者Charles Bangham教授说：“通过与基因组中的这些特定位点结合，HTLV-1等逆转录病毒可以改变染色质环并破坏一个数字。重要的基因受到调控。这可能导致异常和疾病，例如与HTLV-1相关的白血病。“

研究人员解释说，由于分散在人类基因组中的大量CTCF位点，HTLV-1等病毒有可能破坏人类基因组中的数万个基因。

他们补充说，这些发现为HTLV-1等病毒如何改变人类基因组的结构提供了新的见解，这可能导致癌症等疾病。

欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)主任兼合着者Ewan Birney补充说：“这项研究表明，通过结合湿实验室和干实验室的专业知识，我们可以探索以前难以接近的生物过程。

“通过将复杂的基因组数据 - 在这种情况下单倍型分辨数据 - 整合到我们的分析中，我们获得了人类T细胞白血病病毒如何发挥作用的新见解。反过来，这可以帮助我们理解为什么某些患者会遇到这种破坏性症状，而其他人则没有症状。“