同一基因在人类和黑猩猩脑中“命运不同”

原标题：同一基因在人类和黑猩猩脑中“命运不同”

科技日报讯 （记者张梦然）人类基因组中有一个名为LINC00662的基因，参与早期大脑发育，始终活跃。但它对应的基因在黑猩猩体内却彻底沉默。原因并非基因序列本身发生突变，而是数百万年前一场病毒感染留下的DNA残骸所致。瑞典隆德大学团队23日在《科学进展》上报告了这一“同基因不同命运”的发现。

人类与黑猩猩的DNA高度相似，但大脑发育路径并不相同。研究团队认为，差异的关键在于哪些基因被开启或关闭。他们关注的LINC00662正是个例子。

一种名为PTERV1的内源逆转录病毒专门感染黑猩猩，在远古时期把自身遗传物质整合进宿主DNA，并随繁殖代代相传，至今仍留在黑猩猩基因组中。团队观察到，PTERV1在黑猩猩DNA中多处复制，这些病毒序列通过甲基化被系统性沉默——甲基化是一种决定基因活跃与否的化学开关。然而，被关闭的不仅是病毒残骸本身，同一个基因组里，LINC00662也失去了活性。而在人类基因组中，该基因不受影响，依然活跃。

为验证两者的因果联系，团队用人类和黑猩猩干细胞分别培养出脑类器官，这种三维结构能模拟早期脑发育的若干特征。结果显示，LINC00662在人脑类器官中表达很强，在黑猩猩脑类器官中则完全没有表达。当他们用CRISPR-Cas9切除黑猩猩细胞中的病毒DNA后，该基因重新开始表达。这直接证明，LINC00662是被病毒插入关闭的。

进一步实验中，团队在人脑类器官中抑制了LINC00662，参与神经细胞发育和神经连接形成的多个基因活性随之下降。这表明，该基因的活跃状态可能参与了人类早期大脑神经网络的搭建。它在黑猩猩中的沉默，可能为黑猩猩大脑的发育方式提供了另一条路径。

团队表示，古代病毒大流行可能不仅在当时影响种群，还会在基因组中留下长期印记，并通过表观遗传机制改变后续世代的基因调控。他们下一步将排查其他病毒残骸是否同样影响大脑进化。