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醫學：三千三百萬年前的抗愛滋蛋白質
編輯：KarenCPY
最近研究發現，人體內有一種蛋白質能夠造成HIV的高度突變，使它無法順利增殖，因而抑制病毒的擴散。但這個蛋白質卻在HIV演化出來的三千兩百萬年前－也就是距今三千三百萬年前－就已經出現了。
不同的AIDS患者對於HIV感染的敏感性（susceptibility）以至於病程（progression）並不相同，這與感染的病毒品系及患者本身的基因組成有關。越來越多研究發現，人類某些基因會大大影響到病毒的演化；其中一個，是名為apolipoprotein B–editing catalytic polypeptide 3G（APOBEC3G）的基因。
APOBEC3G是一種胞嘧啶脫胺酶（cytidine deaminase），具有DNA剪輯（editing）的功能，能將HIV及猿猴免疫缺陷病毒（simian immunodeficiency virus，SIV）cDNA中的胞嘧啶轉變成尿嘧啶（uracil），接著在病毒的基因體上造成許多鳥糞嘌呤（guanine）轉成腺嘌呤（adenine）的突變。
HIV屬於反轉錄病毒科（Retroviridae）慢病毒屬（Lentiviruses）。慢病毒屬的病毒絕大部分具有一個名為Vif（virion infectivity factor）的基因，其蛋白質產物能與APOBEC3G結合，並把它丟到蛋白解體（proteasome）中分解掉，藉此保護新生成的病毒不受影響。由於功能拮抗，APOBEC3G和Vif在天擇下互有消長，寄主和病毒像在舉行軍備競賽一般，藉著不斷產生的遺傳變異做為軍備更新。這樣的競爭，通常會加速物種突變速率，突變的部分容易被保存下來，這便稱為正向選擇（positive selection）。
研究發現，APOBEC3G在靈長類動物的演化過程中曾經過非常多次正向選擇。透過分析新世界猴、舊世界猴、大猩猩及人類等12種靈長類動物的APOBEC3G基因，發現它的出現可追溯至三千三百萬前。但最令研究人員驚訝的是，正向選擇開始在APOBEC3G身上作用的時間遠早於慢病毒出現的時間－後者估計最早不超過一百萬年前。這表示三千萬年來給予APOBEC3G競爭壓力的對手另有其人，HIV是後來才加入戰局的；也因為加入時間短暫，APOBEC3G還無法對HIV產生專一破壞性，而是對整個慢病毒屬都有作用。
雖目前尚無法確定哪些基因參與了這個演化競爭，又是經過怎樣的競爭機制，但若加以深入考量研究，相信對愛滋病甚至是其他疾病的治療，都會有莫大的幫助。此外，在發現APOBEC3G之前，RNA/DNA剪輯只被認為與遺傳密碼的多樣性有關；現在經由APOBEC3G對抑制病毒繁衍的研究，有助於我們對靈長類動物體內核酸剪輯的了解；而這種以RNA/DNA剪輯當作抑制外來基因的方法，可能正是靈長類祖先所仰賴的防禦機制。
原始論文：
Ancient Adaptive Evolution of the Primate Antiviral DNA-Editing Enzyme APOBEC3G. PLOS Biology 2(9):e275 (2004).
--參考來源：
ScienceDaily (07/30/2004)-- Study Finds Anti-HIV Protein Evolved Millions Of Years Before The Emergence Of AIDS
編輯：KarenCPY
最近研究發現，人體內有一種蛋白質能夠造成HIV的高度突變，使它無法順利增殖，因而抑制病毒的擴散。但這個蛋白質卻在HIV演化出來的三千兩百萬年前－也就是距今三千三百萬年前－就已經出現了。
不同的AIDS患者對於HIV感染的敏感性（susceptibility）以至於病程（progression）並不相同，這與感染的病毒品系及患者本身的基因組成有關。越來越多研究發現，人類某些基因會大大影響到病毒的演化；其中一個，是名為apolipoprotein B–editing catalytic polypeptide 3G（APOBEC3G）的基因。
APOBEC3G是一種胞嘧啶脫胺酶（cytidine deaminase），具有DNA剪輯（editing）的功能，能將HIV及猿猴免疫缺陷病毒（simian immunodeficiency virus，SIV）cDNA中的胞嘧啶轉變成尿嘧啶（uracil），接著在病毒的基因體上造成許多鳥糞嘌呤（guanine）轉成腺嘌呤（adenine）的突變。
HIV屬於反轉錄病毒科（Retroviridae）慢病毒屬（Lentiviruses）。慢病毒屬的病毒絕大部分具有一個名為Vif（virion infectivity factor）的基因，其蛋白質產物能與APOBEC3G結合，並把它丟到蛋白解體（proteasome）中分解掉，藉此保護新生成的病毒不受影響。由於功能拮抗，APOBEC3G和Vif在天擇下互有消長，寄主和病毒像在舉行軍備競賽一般，藉著不斷產生的遺傳變異做為軍備更新。這樣的競爭，通常會加速物種突變速率，突變的部分容易被保存下來，這便稱為正向選擇（positive selection）。
研究發現，APOBEC3G在靈長類動物的演化過程中曾經過非常多次正向選擇。透過分析新世界猴、舊世界猴、大猩猩及人類等12種靈長類動物的APOBEC3G基因，發現它的出現可追溯至三千三百萬前。但最令研究人員驚訝的是，正向選擇開始在APOBEC3G身上作用的時間遠早於慢病毒出現的時間－後者估計最早不超過一百萬年前。這表示三千萬年來給予APOBEC3G競爭壓力的對手另有其人，HIV是後來才加入戰局的；也因為加入時間短暫，APOBEC3G還無法對HIV產生專一破壞性，而是對整個慢病毒屬都有作用。
雖目前尚無法確定哪些基因參與了這個演化競爭，又是經過怎樣的競爭機制，但若加以深入考量研究，相信對愛滋病甚至是其他疾病的治療，都會有莫大的幫助。此外，在發現APOBEC3G之前，RNA/DNA剪輯只被認為與遺傳密碼的多樣性有關；現在經由APOBEC3G對抑制病毒繁衍的研究，有助於我們對靈長類動物體內核酸剪輯的了解；而這種以RNA/DNA剪輯當作抑制外來基因的方法，可能正是靈長類祖先所仰賴的防禦機制。
原始論文：
Ancient Adaptive Evolution of the Primate Antiviral DNA-Editing Enzyme APOBEC3G. PLOS Biology 2(9):e275 (2004).
--參考來源：
ScienceDaily (07/30/2004)-- Study Finds Anti-HIV Protein Evolved Millions Of Years Before The Emergence Of AIDS
