大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 當杰森·謝潑德次在顯微鏡下看到這個結構時，他認為它看起來像一堆病毒。問題是他根本就沒有研究病毒。
    
     猶他大學的謝巴德正在研究一種基因稱為弧，而他已經工作多年，這是積極的表達和大腦中的神經元起著重要的作用。大鼠缺乏弧無法學會形成新的長期記憶，比如在我找到奶酪的路線AZE前和遺忘它完全的第二天。他們似乎不能夠應對和適應環境的變化，Shepherd說，和電弧是翻譯的信息他們的經驗在大腦變化的關鍵。
    
     雖然Arc基因很重要，但是研究起來并不容易。通常，科學家通過比較具有相似特征的相似基因來理解基因的功能。但是Arc是其中一種。其他哺乳動物也有自己的Arc版本，如鳥類、爬行動物、兩棲動物。但是對于每種動物，Arc看起來很獨特，沒有其他類似的基因。當Shepard的團隊分離出這個基因產生的蛋白質，并在高倍顯微鏡下觀察時，他明白了原因。
    
     他看到這些弧形蛋白聚集成中空的球形外殼，這和病毒的奧秘很相似。謝潑德說，當我們看著這些外殼時，我們想知道這些是什么。這些外殼讓他想起了教科書中的HIV照片。當他把照片拿給HIV專家看時，HIV專家證實了。謝巴德說，他的懷疑。老實說，這是一個很大的驚喜。實際上有一個大腦基因使病毒相同。
    
     這不僅僅是巧合。研究表明電弧起源于一組古老的基因：吉普賽反轉錄轉座子（吉普賽反轉座子）。吉普賽存在于各種動物的基因組中，它們復制自己的拷貝，并將其插入基因組的其他地方。nes具有將自身包裹在另一層糖蛋白和脂膜中并完全離開宿主細胞的能力。這是逆轉錄病毒的起源。HIV也是反轉錄病毒家族的成員。
    
     因此，ARC基因在這些病毒的進化生物學中就像表兄弟一樣，這就解釋了為什么它們產生類似的外殼。確切地說，ARC和GAG與病毒基因密切相關，病毒基因用于構建蛋白質外殼。其他科學家也注意到了這種相似性。謝潑德說，2006年，一個研究小組在人類基因中尋找GAG樣基因的候選人。他們沒有跟進，作為神經科學家，我們從來沒有讀過關于基因組學的論文，所以我們直到很久以后才發現它。
    
     相似之處不僅僅在于此。當基因被激活時，編碼在DNA中的指令將首先被轉錄到RNA分子中。謝潑德的同事Elissa Pastuzyn發現弧形外殼封裝RNA，并將其從一個神經細胞轉移到另一個神經細胞。這基本上就是逆轉錄病毒的作用。它們在細胞之間穿梭時，用蛋白質涂層保護和運輸RNA。
    
     因此，我們的神經細胞使用病毒樣基因以病毒樣方式在細胞之間傳遞遺傳信息，直到現在我們還不知道。為什么神經元會這樣做謝潑德說。謝巴德說，細胞產生病毒自己的基因。
    
     他說，我們比起開始時有更多的問題要問，當神經元釋放出電弧時，轉運RNA攜帶了什么，它能傳遞什么信息，也許更重要的是，如果研究小組不讓神經元重新聯系，這些信息如何影響大腦學習和形成新記憶的能力。人們在想什么：記憶是病毒嗎謝巴德笑著說。
    
     更奇怪的是，其他動物似乎獨立進化出了自己的弧。果蠅具有弧基因，Shepherd的同事Cedric Feschotte發現它們的弧和我們的弧起源于同一套吉普賽反轉錄轉座子，但是蒼蠅和脊椎動物進化了。兩個基因獨立于兩個事件，相隔幾百萬年。然而，兩個事件產生的基因是相似的，他們做了類似的工作：另一個研究小組發現，果蠅版本的Arc也攜帶RNA在神經元之間使用病毒外殼。想到這樣的事件二令人興奮。時報。阿德萊德大學的Atma Ivacevic（Atma Ivancevic）說。
    
     這一發現也有其醫學意義。許多腦疾病都涉及Arc，如阿爾茨海默病（導致癡呆）、精神分裂癥（導致幻覺）和脆性X染色體綜合征（導致孤獨癥）。與衰老有關的智力下降也可能與此有關。謝潑德說，年輕的小鼠產生更多的Arc蛋白，而年老的小鼠產生較少。如果人類增加老年小鼠大腦視覺中樞的Arc蛋白水平，他們可以對新的經歷做出反應，比如年輕的小鼠。
    
     這可能只是冰山的一角，說，弗萊德哈欽森癌癥研究中心的Harmit Malik。缺乏弧基因的動物，如魚，更可能使用一個完全不同的馴化版為同一目的的Gag蛋白。事實上，有超過100的基因人類基因組中的GAG。他們在做什么
    
     這是更大趨勢的一部分：近年來科學家已經發現了一些動物利用病毒相關基因來獲得進化優勢的例子。Gag傳遞遺傳信息，因此細胞間通訊系統是完美的基礎設施。這些特性對胎盤也很重要。胎盤是一些哺乳動物用來結合母體和胎兒組織的器官。相當肯定的是，胎盤所必需的合胞素基因實際上是由合胞素基因衍生的。從Env看來，我們身體的許多部位與病毒密切相關。
    
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