在本期讲座中，韩教授结合其团队的长期研究，围绕逆转录病毒起源、进化和多样性、内源性逆转录类病毒对宿主进化的影响以及病原与宿主互作驱动进化这三个关键科学问题进行了深入介绍。
报告伊始，韩教授介绍了病毒进化和多样性研究的重要性，指出进化分析依赖于对病毒多样性的理解。目前已知病毒仅为病毒总体的冰山一角，由于缺乏化石证据，并受病毒的高突变率影响，我们对远古病毒的追溯存在局限性。韩教授团队利用逆转录类病毒可以整合进宿主基因组，并形成生物体内源性病毒元件的特点，鉴定生物体内内源性病毒元件，从而系统分析逆转录类病毒的起源进化。
韩教授团队开发了一种新型灵敏的内源性逆转录病毒挖掘工具—ERVfinder，利用该软件对所有脊椎动物基因组进行了系统研究，证实内源性逆转录病毒广泛存在于所有脊椎动物基因组中，并追溯其起源于远古海洋。部分逆转录病毒随脊椎动物登陆，在陆生脊椎动物间跨宿主传播。同时，通过对鲸类和鸟类基因组的研究，进一步证实了逆转录病毒的广泛分布和多样性。利用ERVfinder策略，团队新发现并归类了两个全新的逆转录类病毒科，其中Lokiorterviridae的发现突破了逆转录病毒与负义链RNA病毒的界限，大大扩展了领域对逆转录类病毒多样性的理解。
随后，韩教授团队证实，大部分插入真菌基因组的内源性逆转录类病毒是中性的。通过crisp cas9技术，他们敲除了裂殖酵母菌基因组中的全部13个内源性逆转录病毒元件，并验证了其生理功能。在脊椎动物中，部分内源性逆转录类病毒已经与宿主的相互适应，发挥特定的生理、免疫调控和防御功能。韩教授还指出，选配的逆转录类病毒Gag蛋白可作为基因治疗载体，显示出内源性逆转录类病毒在基因治疗方面具有广阔应用前景。
报告接近尾声，韩教授借用爱丽丝梦游仙境中的“红后理论”解释了病原与宿主互作驱动的“军备竞赛”，他指出两者在不断进化中达到了微妙平衡。利用酵母作为模式生物，韩教授团队解析了OASa-RNase L通路以及RKP蛋白在固有免疫中的作用，通过敲除添加元件的方法，在酵母系统中重新设计了一个内源性逆转录类病毒的核酸感受器，模拟其在脊椎动物基因组中的存在方式。报告最后，韩教授总结道，固有免疫具有多次独立的起源，进化军备竞赛驱动了固有免疫系统快速进化，分子修补在固有免疫中起到关键作用。
在交流提问环节，多位研究员及学生围绕ERVfinder与其他挖掘策略的差异、病毒起源假说、以及昆虫中逆转录类病毒存在情况等问题，与韩老师进行了热烈讨论。
报告人简介：
韩管助，南京师范大学生命科学学院教授，国家优秀青年科学基金获得者。主要从事病毒进化和多样性以及病原与宿主间互作进化方面的研究工作，共发表SCI收录论文70余篇，其中作为通讯作者在PNAS、Science Advances、Nature Communications、eLife、Molecular Biology and Evolution、The Plant Cell、PLOS Pathogens、mBio、Journal of Virology等期刊发表论文50余篇。研究工作多次获得Nature Reviews Microbiology、Trends in Plant Science等期刊评述或推荐。多次受邀为Nature Plants、Trends in Microbiology 等期刊撰写综述或评述文章。
撰稿 | 传染病所
编辑 | 白 白
责编 | 远 山
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