《自然·微生物学》：新冠病毒能改变人类基因组？

近日，《自然·微生物学》杂志出版了一期关于新冠病毒对人类健康产生严重影响的一种独特机制：感染新冠病毒后，人体细胞的基因组结构可能会发生变化，这一变化此前从未在其他冠状病毒中发现。该研究不仅有助解释人感染新冠病毒后出现的免疫方面的症状，还能解释“长新冠”。

也就是说新冠病毒会影响到宿主细胞的三维基因组和表观基因组（3D genome and epigenome of human cells after SARS-CoV-2 infection），这个和之前报道的插入基因组不大一样。

可能产生的影响：由于影响到基因组3D结构和表观基因组，具体部分会导致病毒入侵后的干扰素反应基因被转录抑制，同时促炎基因的启动子被高度诱导，说人话大概就是：让病毒更容易感染

indicating that SARS-CoV-2 disrupts cohesin loop extrusion. These altered 3D genome/epigenome structures correlated with transcriptional suppression of interferon response genes by the virus, while increased H3K4me3 was found in the promoters of pro-inflammatory genes highly induced during severe COVID-19.

下面就和大家聊聊这个事。

01，病毒余孽——特殊病毒

病毒对基因组的影响。病毒入侵，出现感染，免疫应对，成功康复，这是大家都熟悉的套路，就像我们看影视剧里经常出现的“男女误会第三者然后追妻火葬场最后结局还能大团圆”一样。

但是吧，总有些病毒，比较特殊，这些病毒，不按套路走。

比如，乙肝病毒之所以难以消灭，一个重要因素在于有些乙肝病毒会进入到人的肝脏细胞里，形成cccDNA，也就是共价闭合环状DNA，这些DNA就超出了我们的清理能力之外了。

当然，还有一些更猛的病毒，它们可不只是游离于细胞内晃悠，更猛的能整合到人类基因组上去，常见的是逆转录病毒，还有使用转座子的。这家伙不仅是清除不掉，还能代代遗传，成为人类的一部分，事实上人类基因组大概有8%左右是古病毒DNA片段，也就是“人类内源性逆转录病毒”（human endogenous retroviruses），这些远古病毒余孽至今还在。

这些病毒至今仍然在影响着人类，比如cell发过一个《SnapShot: Human Endogenous Retroviruese》，里面就对人类内源性逆转录病毒有介绍，包括影响免疫和癌症，调控机制，神经异常等等诸多问题都和这些病毒余孽有关。

02，新冠会是一个新余孽吗？

新冠出现后，真的是让人类破大防了。原以为是个不起眼病毒，致死率和传染率当代都有比它更强的，但是谁知道，这病毒竟然成为一个超级病毒，到目前为止，新冠造成的影响，可能已经直追天花和流感（不是特指1918年那次，而是传播至今的流感，也属于它的后辈们）。

所以，对于新冠，我们也真的是有一种：不惮以最坏的恶意去揣测。

那么，新冠会是和那些古代超级病毒一样，入侵人类基因组吗？

其实这类研究一直在进行。

03，新冠会入侵人类基因组吗？

本研究就是这样一种，它研究的是基因组的修饰，包括3D基因组和表观基因组。

1，三维基因组。先通俗的说，就是三维结构。大家可能想象的DNA是一条线，其实呢，总长度约2米的DNA，在那么小的细胞核里，肯定折成一团啊，这就会造成一个神奇现象，就是，两个基因本来隔着十万八千里，但是折叠着就靠近了，于是，风马牛不相及的基因就擦出了火花。

神不神奇？这像不像天文物理上的虫洞或者时空弯曲概念？

事实上，这些年人类已经发现，DNA的三维结构有重大影响，比如影响到基因组上的调控元件互作，影响到基因的表达，影响到个体的性状（下图里那几个圈圈本来隔着很远，但是它们现在在一起了）。

这次的发现就是新冠这病毒入侵后，真的能影响三维基因组

2、表观组。再说说表观组，这东西吧，就得聊表观遗传了，所谓表观遗传就是DNA序列没发生改变，但是DNA本身变了，大概就像你说小伙伴：“二狗，你变了”。

这东西有个神奇的特点，就是，它会被后天塑造（很像拉马克的后天影响），比如你出生时好好地，但是你抽烟喝酒（烫头不知道），你的DNA就可能变了，但不是致癌的突变，而是留下了可遗传的部分，这部分会传给下一代。

这些年表观遗传从兴盛到趋于平静，不过我觉得还是能拿个诺奖的。

这次发现，em，新冠也会影响到表观遗传学。

3，基因组插入？当然，最可怕的是新冠插入基因组，这就真要变余孽了。

比如pnas这文章，认为形成了嵌合体

不过大家还是不太认可这些证据

ps：新冠专治不服