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在HIV感染期间,较高的病毒载量会影响病毒的进化
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月11日 来源:AAAS
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《分子生物学与进化》杂志上的一篇新论文发现,病毒载量较高的艾滋病毒群体也有较高的病毒重组率。实际上,血液中的艾滋病毒越多,病毒就越容易多样化。
牛津大学出版社发表在《分子生物学与进化》杂志上的一篇新论文发现,病毒载量较高的人群中的HIV病毒重组率也较高。实际上,血液中的艾滋病毒越多,病毒就越容易多样化。
HIV在历史上如此难以对抗的原因之一是该病毒异常高的重组率。重组使不同病毒株之间的遗传信息交换成为可能,并推动艾滋病毒在人体内的进化。这种基因交换有助于病毒逃避免疫系统,并对许多治疗HIV的药物产生抗药性。
更一般地说,重组是一个重要的进化驱动因素,它允许生物体清除破坏性突变并结合有益的突变。尽管它很重要,但科学家们还不清楚艾滋病毒的重组率在感染过程中或不同人群之间是如何变化的。在一个被充分研究过的系统中,了解影响重组率的因素,比如艾滋病毒,可以帮助揭示重组对更广泛的进化的一些影响。
HIV重组的一个重要但尚未得到充分研究的步骤是共同感染,即两种不同的病毒颗粒感染同一细胞。尽管长期以来人们对HIV重组很感兴趣,但我们还不清楚合并感染率的变化是否会导致重组率的变化。虽然在细胞培养物和小鼠中对艾滋病毒进行的研究表明,合并感染的增加与重组病毒的增加有关,但尚不清楚这种影响是否在艾滋病毒感染者中发现。
参与这项研究的研究人员假设,病毒载量较高的人(血液中HIV含量较高)会有更多的细胞被共同感染,这将导致病毒重组率更高。为了研究这一假设,他们开发了一种名为通过时间序列连锁衰减(RATS-LD)进行重组分析的新方法,利用突变之间随时间的遗传关联来量化重组。
这项调查发现,虽然病毒载量在数据集中最低三分之一的艾滋病毒群体的重组率与先前的估计一致,但病毒载量在前三分之一的人群的中位数重组率几乎高出六倍。此外,研究人员观察到单个个体内病毒载量和有效重组率同时增加的模式。
这些结果表明,HIV重组率可能比研究人员之前认识到的更为极端。除了艾滋病毒,许多生物体,如细菌和植物,不需要重组来繁殖,但可以从中受益。为了交换遗传物质,这些生物还依赖于两个不同的基因组在同一地点和时间相遇。正因为如此,研究人员的发现还表明,人口密度可能会影响多种环境下的重组效率。
该论文的作者之一埃琳娜·v·罗梅罗(Elena V. Romero)说:“过去几十年测序数据的爆炸式增长,让遗传学家更深入地了解到重组率可能与环境有关,并受到许多不同分子因素的影响。”“在这里,我们表明人口密度可能是以前被低估的病毒因素之一。”