几百万年来，人类和病毒一直在进行不断的拉锯战：随着我们的细胞不断发展新的方法来保护我们免受病毒敌人的侵害，这些病原体反过来又获得了新的特性来躲避这些防御。

现在，科学家们发现，我们的基因与许多病毒的基因之间的关键相似性(一种阐明遗传密码的方式)可能使病毒逃避了我们的细胞防御。洛克菲勒大学教授，霍华德·休斯医学研究所研究员保罗·毕尼雅斯(Paul Bieniasz)表示，这项工作的开始是为了了解病毒基因组如何影响艾滋病毒(HIV)的感染力。

据《自然》报道他实验室的最新发现为我们的细胞防御机制提供了见识，并为疫苗开发提供了新途径。

令人惊讶的是，这全都归结为拼写问题。

英语中有少数单词的拼写可以变化而不会改变其含义：例如颜色和颜色，或旅行者和旅行者。我们的基因组没有什么不同：在不改变那些基因产生的蛋白质的情况下，有许多不同的方式来拼写组成我们基因的分子代码。但是Bieniasz和他的同事发现，对于HIV和其他病毒，某些拼写或遗传密码中的特定变体对于病毒复制和感染至关重要。

两个相邻的字母，在进化中丢失

所有的基因组都是一串称为碱基的小分子，由诸如C，G和A的字母表示。将这些字母按特定的顺序排列，然后拼写产生特定蛋白质的单词或基因。为了寻找能够感染的HIV基因组部分，研究人员生成了该病毒的突变体。但是他们没有改变通过遗传字母拼写的蛋白质，而是为基因引入了替代拼写，使蛋白质保持不变。

研究小组发现其中一些病毒突变体无法生长和复制。“直观地说，这是出乎意料的，因为所有的蛋白质-中广为使用的病毒是完全一样的，” Bieniasz解释。

有缺陷的突变病毒有一个共同点：但是，它们都包含一个特定的两个字母序列的多个实例：CG。

这两个字母的顺序似乎不太可能发生。遗传密码中只有四个字母，因此一起找到任意两个字母的可能性很高，确切地说是16分之一。然而，由于进化的巧合，CG序列在人类DNA中很少见。当并排放置时，字母C可以在化学反应中进行修饰，最终导致其被其他字母替换。

新论文的主要作者研究生Matthew A. Takata解释说：“由于这种进化的丧失，人类基因组现在的CG序列比我们偶然所预期的少80%。”

免疫系统的靶心

我们人类并不孤单地缺乏CG序列：正常的HIV和许多其他病毒也缺乏CG序列，但是出于不同的原因。Bieniasz说：“许多病毒基因组不能像我们自己的脊椎动物基因组那样经历相同的化学修饰过程。”“这使我们问：艾滋病病毒和其他病毒如何以及为什么会丢失其CG序列?”

研究人员假设，可能存在一个细胞监视系统来识别和破坏CG序列，从而防止病毒感染。Bieniasz，Takata和研究小组利用新颖的基因编辑技术来寻找可能作为这种防御机制的蛋白质。他们发现，在人类细胞中，一种称为“ ZAP”(锌指抗病毒蛋白)的抗病毒蛋白可以识别具有许多CG序列的分子。ZAP与序列结合，将其识别为外来入侵者的标记。这些病毒基因组随后被破坏。

结果提供了深入了解导致艾滋病毒和其他病毒随着时间流逝丢失其CG序列的原因的信息。这些病毒可能已经适应了哺乳动物的防御机制，进化为去除CG序列并避免了ZAP的监视。

尽管许多动物病毒(如HIV)几乎没有CG序列，因此不会被ZAP破坏，但研究人员推测这种蛋白质仍然可以保护我们免受其他病原体的侵害。“它的活性使细胞能够将外来入侵者识别为'非我'，” Bieniasz说，“并可能提供防御其他物种病毒的能力，例如咬虫，它们的基因组仍具有大量CG序列。”

实际上，发现可能有助于开发通常用于制造疫苗的弱化或减毒病毒。通过对病毒进行基因工程改造以使其包含越来越多的CG序列，研究人员可以潜在地提出一种版本，该版本可以促使人们的免疫系统产生针对病原体的免疫力，而不会真正使他们生病。