看看最近的文章

摘要

先天免疫Pii生物学原理的概念解释了宿主基因组中非编码重复元件的主要功能。

ERVs，内源性逆转录病毒，以及转座子，根据这一概念，是宿主免疫系统基因组上基于序列的病毒注册表。一个完整的ERV是宿主基因组上的一个免疫功能单位IFU。它作为一个单一的单位发挥作用，并作为一个单一的单位遗传，以传递和确保对序列同源的外源病原体的抗性。在更现代的利用骨鱼和哺乳动物等免疫细胞的免疫系统中，erv被甲基化为非编码erv，仅用于序列比较功能。非编码病毒注册表提供对序列同源外源性入侵病毒的免疫。

这里有一个例子来说明自然发生的IFU免疫和它如何寻找艾滋病毒。IFU免疫是与宿主免疫细胞合作，为哺乳动物提供基于病毒注册的免疫的自然过程。Pii的概念预测，我们将在未表现出艾滋病症状的存活婴儿和父母感染艾滋病毒的儿童的人类基因组上发现艾滋病毒ifu。

关键字

ERV转座子HIV免疫功能单位免疫对HIV的自然免疫

介绍和背景

在宿主基因组上的重复和病毒基因组如内源性逆转录病毒基因组和转渣/转座子通常被视为垃圾DNA [1,2] Nd基因组寄生虫。真核生物基因组的大部分传达这些重复框架基因组，其通常是非编码序列。This ‘noncoding’ DNA [3] consists mainly of repeat elements of conserved nature during evolution which is visible by their naming convention such as conserved non-coding regions CNC [4], non-coding conserved regions [5], and conserved non-genic sequences CNG [5,6], conserved DNA [7], highly conserved sequences [8], conserved non-coding sequences [9-11], conserved non-coding elements CNE [12], and easily more. The conserved elements are frequently more accurate inherited than genes.

关于ERVs和转座子以及其他重复类型的科学研究仍然无法解释和证明它们的功能。ERVs[13]被认为参与了自我识别(Villarreal 2009)，尽管不是生物学本质在现实中利用它，这里描述为先天免疫Pii[14]的原理。根据科学的最新进展是由逆转录病毒引起的感染逆转录病毒复制导致病毒基因组永久整合到宿主细胞基因组和生殖细胞中，在那里它们被垂直传播。人类基因组由约8%的ERVs[15]组成。一般情况下，erv的复制功能在进化过程中被禁用。人类erv也被称为herv。

内源性原病毒的基因组与感染的外源性病毒相同或几乎相同。先天免疫原理Pii的概念解释了ERVs和转座子在宿主基因组上的核心功能，以及它们在理论上如何传递对高序列同源外源性病毒[14]的免疫。

艾滋病，人类遭受的人类免疫缺陷病毒艾滋病毒艾滋病毒引起的免疫缺陷综合症是现代人类历史中最灾难性的流行病之一。大量全球感染增加了高达7700万人类[16]，其中3500万，已经从艾滋病[16]中已经死亡[16]。到2012年，2005年在2005年达到峰值后，该数字每年下降至每年160万人死亡，每年230万人死亡[16]。导致病原体HIV被细分为HIV-1和HIV-2，HIV-1进一步分为几种亚型，其中亚型HIV-1组是对全球流行病的一个负责，而其他亚级仍然存在在很大程度上留在中部或西部的非洲。HIV-1集团M成立于1970年代后期在全球扩大的1920年左右1920年。

免疫功能单位IFU的概念和作为抗病毒注册的病毒重复的性质：先天免疫生物学原理Pii的概念是关于自我与非自我区分和病原体识别的自然法则。

内源性病毒基因组和其他类型的重复序列代表宿主的病毒序列数据库，用于宿主对序列相似或序列同源的外源病原体的免疫。这个注册数据库是先天和体液免疫系统的基础。它储存了外来病原体序列的信息。侵入的病原体序列与宿主基因组DNA存储的信息序列进行交叉核对。一旦找到匹配，外来DNA就会被销毁。在这个概念中，ERVs是宿主先天免疫系统的基础。它传递对具有相似序列的外源性病毒的免疫力或抵抗力。

在高等动物中，它只具有序列比较功能[14]。尽管ERV的序列上有不同数量的基因，但每个ERV都作为一个单一的单位发挥作用，因此，它是一个免疫功能单位IFU[14]。IFU的甲基化是一种快速而简单的抑制IFU转录本的方法。Pii概念假设了一个默认的甲基化，既不是超甲基化也不是低甲基化，所有IFU序列上的胞嘧啶都是单甲基化的。

ERV的拟议功能是存储序列信息，在病毒的情况下，病毒的完整基因组序列，作为代表宿主免疫系统的免疫功能单元IFU[14]。宿主基因组上的一个内源性逆转录病毒基因组作为一个单一的抗病毒序列注册表，因此作为一个免疫功能单位IFU发挥作用。

先天免疫系统的主要功能是区分自我和非自我或外来的能力。先天分类的主要依据是存储在免疫功能单元IFU中的序列，宿主可以通过入侵病原体与IFU序列的序列匹配来分离已知病原体。当检测到的入侵DNA或RNA之间存在高序列匹配时，宿主就会将该入侵序列识别为外来物。因此，ifu的唯一功能是在高等动物[14]中仅具有序列比较功能。理论上，高级动物的免疫细胞在感知到与IFU序列匹配后的免疫反应是由进化的细胞免疫系统管理的，尽管其作用机制仍有待确认。

IFU的主要免疫功能是对宿主对序列同源侵入者传达免疫力。此外，IFU通过继承来继承对未来一代的同样的免疫力在块下一代的特定IFU。IFU是在大多数情况下作为一个单位的继承，管理，处理和维护和维护。因此，IUFS是基因组最大的信息单位，对基因的强效差异。序列比较函数取决于内源注册表和外源病毒序列之间的测量相似性。重复类型是IFU的标识符，表明重复之间的免疫系统是存储的外序列。随着细胞免疫系统的演变，所有IFU都会切换到非编码。免疫应答与IFU不再连接，因此，IFU只是序列注册表，序列的强制性变化为完全甲基化的IFU，IFU的默认甲基化[14]。

所有报告的动物基因组重复实际上是不同的IFU注册类型，例如内源性逆转录病毒ERV和转座子[14]。此外，IFU不限于这两种类型，而是包括所有常见和罕见的重复注册，如IFU，例如，长散布核元素线，短散布核元素线，运算器重复元件，鸡重复1 CR1和穿插CR1重复元件，胞内a型颗粒IAP，以及许多罕见重复类型。

将新的IFU整合到胚系细胞中，使IFU内化以免疫后代的反馈回路:固有免疫原理Pii的概念包括从适应性记忆免疫细胞到胚系细胞[14]的反馈回路功能。这个反馈回路受宿主免疫系统的控制和管理，负责将新的未来ifu整合到生殖细胞的基因组中。先天免疫系统[14]的核心功能是控制一个新的未来ifu的内化。反馈回路需要特定的分子或免疫细胞在精母细胞或卵母细胞中产生新的内源性IFU。

所需的强制性反馈回路尚未在科学上得到证实，但其结果是在宿主基因组上以甲基化病原体序列IFU注册表的形式再出现一个IFU。关于艾滋病毒，这些新的病原体序列IFU登记处将是一个或几个HIV IFU，从每个人开始，使用一个新的IFU，覆盖整个人群的所有相关亚型。很可能，在人类幸存者的基因组上识别单个HIV-IFU要比在IFU内化前后在实验室证明这一原理以及由此产生的对外源性病毒的耐药性更容易。

自然发生的HIV IFU是什么样子的：病毒被认为是从黑猩猩身上传播过来的Pan troglodytes troglodytes.，因为它们是密切相关的猿猴免疫缺陷病毒SIV的载体。然而，就像它出现一样，所有灵长类动物如黑猩猩，西部大猩猩，曼德里和其他灵长类动物都从储层物种中获得了SIV感染[17]。Sooty mangabeys，Cercocebus torquatus atys在感染SIV的灵长类动物中，这种病毒最为突出，因为它们天生携带SIV，但不会出现类似艾滋病的症状，也不会产生针对SIV[18]的抗体。HIV-2直接来源于黑毛猴[19]，而HIV-1可能在长期的黑猩猩流行病适应过程中在黑猩猩身上发生了突变，这严重减少了黑猩猩的hla -库[20]，作为理解黑猩猩体内所有其他hla类型都灭绝了，因为它们没有在古老的SIV感染中存活下来。由于黑眉猴产生高的猴免疫缺陷病毒载量而没有表现出症状，它们作为一个物种似乎是猴免疫缺陷病毒的超级传播者。根据Pii的概念，当携带内源性IFUs序列同源siv时，乌黑白眉不应产生病毒载量。引人注目的是，来自马达加斯加的灰狐猴，鼠狐猴，在其基因组上携带一种古老的内生SIV[21]。这一观察结果表明，来自马达加斯加的灰鼠狐猴经历了SIV流行病，并因此在至少1400万年前将SIV病毒作为IFU内化到其基因组中[22]

来自马达加斯加的灰鼠狐猴应该对高序列同源外源性SIV或HIV类型进行免疫测试:从Pii的概念来看，它应该对同源SIV或HIV具有免疫能力。它将类似于一个自然的猴免疫缺陷病毒感染和免疫动物模型。

HIV-IFUs的转化科学和医学:许多艾滋病毒感染的父母生孩子，无论是父母都是艾滋病毒感染还是父亲或母亲都被感染了。根据PII的概念，在宿主免疫系统的控制下管理新IFU的内生化。新型IFU作为各种外源病原体的抗病毒登记处的内容化。

总的来说，这种新的IFU首先在流行病幸存的儿童中可见。或者更好的描述，在他们的基因组上，他们应该对艾滋病毒感染免疫与新的IFU序列。

随着艾滋病毒大流行，我们有一个毁灭性的流行病，没有真正的感染治愈。因此，有可能会看到自然是如何处理自己的这种感染。这意味着根据PII的概念并基于对宿主基因组的重复观察，因此艾滋病毒免疫的自然方式将是完全HIV基因组的种系内生化。

原则上，这将首先在父母感染艾滋病毒的幸存儿童的基因组上可见。在父母的感染,其中一些能够交出提到反馈回路中的艾滋病毒序列的生殖细胞,精母细胞或一个卵母细胞,为细胞的基因组的新HIV-IFU一体化,可能记忆免疫细胞的父母之一。携带新型HIV- ifu的儿童应该对序列同源HIV病毒具有免疫力。这些孩子的所有细胞基因组中都应该携带新的HIV-IFU。

为了发现新的HIV-IFU，需要对来自HIV感染父母的儿童进行全基因组测序，以确保其在无病毒情况下存活。新的HIV-IFU在少数儿童基因组上只有一个拷贝，整合到基因组的任何地方，即enHIV。根据Pii的概念，单个HIV-IFU足以诱导针对高度序列同源的外源性HIV的免疫。根据儿童的来源，这种HIV-IFU将与主要的流行性外源性HIV-1 M组同源，当存活的儿童来自非洲以外时，IFU即为enHIV-1_M组。当儿童起源于中非或西非时，新的HIV-IFU可与任何现有亚型同源，因为大多数M组亚型已被纳入全球大流行，而其他亚型仍主要与非洲地区有关。

主要限制

这里提出的概念提供了垃圾DNA存在的合理原因。这一概念的主要缺点是缺乏动物模型的实验室证明。未来的研究应该确定新整合的HIV-IFU存活的儿童。然后，我们将通过确定新的HIV-IFU的功能，为转化医学奠定基础。

相互竞争的利益

没有这个手稿的利益冲突。

参考文献

1. 垃圾DNA是废话吗?对ENCODE的批评。美国国立科学院科学研究所110：5294-5300。[crossref]
2. Pennisi E（2012）基因组学。编码项目为垃圾DNA写入eulogy。科学337: 1159 - 1161。[crossref]
3. 人类动物园:人类基因组中的内源性逆转录病毒。生态学与进化趋势17:91-97。
4. Kryukov GV，Schmidt S，Sunyaev S（2005）高度保守非编码区突变的小适应度效应。人类分子遗传学14: 2221 - 2229
5. Dermitzakis ET，Reymond A，Antonarakis SE（2005）保守的非基因序列-哺乳动物基因组的一个意外特征。自然评论遗传学6: 151-157.
6. Dermitzakis ET, raymond A, Lyle R, Scamuffa N, Ucla C, ET al.(2002)人类21号染色体上大量潜在的功能性但非基因保守序列。本性420: 578-582.
7. hovelm - miner G, Mugnier MR, Goldwater B, Cross GAM, Papavasiliou FN(2016)一种保守的DNA重复促进从基因组档案中选择多样的布鲁氏锥虫表面抗原。公共科学图书馆遗传学12：E1005994。
8. [张娟，杨建荣(2015)蛋白质序列进化速率的决定因素。自然评论遗传学16:409.
9. Drake JA，Bird C，Nemesh J，Thomas DJ，Newton Cheh C，et al.（2006）保守的非编码序列是选择性约束的，而不是突变冷点。自然遗传学38：223-227。
10. 柳条T，Tudien S，Houben A，Keller B，Graner A等人。（2009）454个序列的全基因组快照暴露大麦基因组的组成，为小麦和大麦的基因组大小的并行演变提供了证据。植物杂志59: 712 - 722。
11. Woolfe A、Goodson M、Goode DK、Snell P、G.K.M等（2005年）高度保守的非编码序列与脊椎动物的发育有关。PLOS生物学3: 116 - 130。
12. Benko S，Fantes JA，Amiel J，Kleinjan DJ，Thomas S，et al.（2009）与Pierre Robin序列相关的SOX9两侧高度保守的非编码元件。自然遗传学41: 359.
13. Villarraal LP（2009）自我：遗传寄生虫和自适应抗扰度的起源。Ann N Y academy Sci1178：194-232。[crossref]
14. Hammen VC (2018) Ars Immunitas:先天免疫的来源和命运。先天免疫原理Pii，作为抗病毒注册的基因组免疫功能单位的自然法则的概念，疾病的三个主要途径，和衰老的第四途径epubi, München，威尔堡，德国，580页。
15. 陈志强，陈志强(2003)内源性逆转录病毒的进化、分布和多样性。病毒基因26日:291 - 315。[crossref]
16. 联合国艾滋病规划署（2018）2017年全球艾滋病毒统计。艾滋病规划署。
17. Sharp PM，Hahn BH（2011）艾滋病毒和艾滋病大流行的起源。冷泉港展望医学1: a006841。[crossref]
18. Kaur A, Grant RM, Means RE, McClure H, Feinberg M, et al.(1998)在黑烟白眉猴和恒河猴感染猴免疫缺陷病毒SIVmac239后的不同宿主反应和结果。病毒学杂志72: 9597-9611.
19. 陈Z, Telfier P, Gettie,里德P L, et al。(1996)的遗传特征新西非猴免疫缺陷病毒SIVsm:地理集群household-derived SIV毒株的基因与人类免疫缺陷病毒2型亚型和多样化病毒从一个野生乌黑的白眉猴队伍。病毒学杂志70: 3617 - 3627。
20. de Groot NG, Bontrop RE (2013) HIV-1大流行:黑猩猩的选择性扫描是否反映了人类的未来?逆转录病毒学10: 53。[crossref]
21. Gifford RJ, Katzourakis A, Tristem M, Pybus OG, Winters M, et al.(2008)一个来自基础灵长类基因组的过渡性内源性慢病毒及其对慢病毒进化的影响。美国国家科学院院刊105: 20362-20367.
22. Pretorius C，Glaziou P，Dodd PJ，White R，Houben R（2014），使用频谱中的时间模型来估计结核病艾滋病毒的发病率和死亡率。艾滋病28.4: 477 - 487。[crossref]