参与基因调控的蛋白质曾与病毒对抗。
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病毒已经进化得能够侵入植物、动物和其他生物的细胞。
病毒和它们的宿主的交战已超过十亿年。这场战役推动了病毒和宿主免疫反应的急剧多样化。虽然最早的抗病毒系统早就消失了，但研究人员现在可能已经重新获得它们嵌入在人类细胞中的残余物，如一种化石。
研究人员发现一个叫做Drosha的蛋白，它有助于控制脊椎动物基因的调控，同时能够对抗病毒，该项研究近期发布在《自然》上[1]。他们认为，Drosha和酶的家族，称为核糖核酸酶III（RNAse III），它属于一种单细胞动物和植物对抗病毒的原始斗士。“在所有的生命王国中，你都可以看到防御系统中RNAse III的足迹。”该研究论文第一作者，纽约西奈山伊坎医学院的病毒学家Benjamin tenOever说。
植物和无脊椎动物在免疫应答中展开RNAse III蛋白称为RNA干扰，或RNAi。当病毒感染宿主时，蛋白质将入侵者的RNA切成碎片，阻止其扩散。但是脊椎动物采取了一种不同的方法，用强大的干扰素蛋白质来防止病毒，而Drosha和一种相关的蛋白质则在细胞核中调节基因。
但在2010年，tenOever见证了一种奇怪的现象：当病毒入侵时，Drosha似乎离开了人类细胞的细胞核[2]。“这很奇怪，让我们很好奇，” tenOever说，他的团队后来证实了这一发现，并发现Drosha在苍蝇、鱼和植物的细胞中也表现出同样的行为。
细胞的守卫者
为了验证在脊椎动物中Drosha离开细胞核对抗病毒的假设，研究人员对经过基因工程技术去除Drosha的细胞进行了病毒感染。他们发现病毒在这些细胞中复制得更快。然后，该团队将Drosha从细菌中插入到鱼类、人类和植物细胞中。这种蛋白质似乎阻碍了病毒的复制，表明这个功能可以追溯到所有群体的一个古老的祖先。“Drosha就像是所有抗病毒防御系统的测试版” tenOever说。
tenOever推测RNAse III蛋白最初帮助细菌维持自己的RNA，细菌随后利用这些蛋白对抗病毒的遗传物质。他指出RNAse III蛋白出现在整个生命树的免疫反应中。例如，古细菌和细菌的抗病毒反应的一些CRISPR系统，包括RNAse III蛋白。
植物和无脊椎动物使蛋白质在RNAi展开。脊椎动物依靠干扰素控制病毒，但本研究表明，Drosha仍在追赶病毒，就像一只宠物金毛猎犬——被驯养用来找回水鸟的狗——取回了一根棍子，但以为是一只倒下的鸭子。
马里兰州弗雷德里克的国家癌症研究所的遗传学家Donald Court认为这一发现很出色，但他不相信进化论。“RNAse III涉及到很多方面，几乎涉及到生命的所有领域，”他解释说，他认为没有理由认为一种抗病毒系统会进化成另一种。例如，他说一个CRISPR系统包括RNAse III，而另一些则没有表明这些蛋白质可能是独立的，而不是遗传的。
“这是一个非常有趣的报道，数据很好，但是讨论的是几千年来发生的过程，所以很难知道这是不是真的，” Bryan Cullen说，他是北卡罗来纳州杜克大学的一名病毒学家。Cullen预测，这篇论文将会促使研究RNA和传染病的研究人员对teno假说的假设进行测试。“随着病毒打破防御系统，免疫系统承受着巨大的进化压力，这篇论文表明RNAse III在进化过程中扮演了重要的角色，”他说，“这就像红心女王通过镜子对爱丽丝说的那样：你必须不停地跑，才能呆在一个地方。”
参考文献
1、Aguado, L. C. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature22990 (2017).
2、Shapiro, J. S. et al. RNA 16, 2068–2074 (2010).
