来源：iNature Life（ID：iNature_Lifes）
基于核酸的系统在抗病毒防御中发挥着重要作用，包括CRISPR/Cas采用RNA引导的DNA裂解来防止DNA噬菌体感染，以及RNA干扰（RNAi）采用RNA引导的RNA裂解来防御RNA病毒感染。
2021年6月7日，来自中山大学郭德银等研究团队在Cell Research上在线发表了题为“Endogenous reverse transcriptase and RNase H-mediatedantiviral mechanism in embryonic stem cells”的文章，报告了一种新型的基于核酸的抗病毒系统，它存在于小鼠胚胎干细胞（mESCs）中，通过DNA介导的RNA裂解抑制RNA病毒感染。
不同的生物体进化出了多样化和复杂的细胞抗病毒机制。例如，具有簇状规则间隔短回文重复（CRISPR）和CRISPR相关（Cas）基因的系统采用RNA引导的DNA裂解来防止细菌和古细菌的DNA噬菌体感染，而RNA干扰（RNAi）采用RNA引导的RNA裂解来防御RNA病毒感染，主要在植物和无脊椎动物中。
在哺乳动物细胞中，基于干扰素（IFN）的先天免疫在面对病毒感染时提供了第一道保护。然而，早期胚胎和多能干细胞，包括胚胎干细胞（ESCs），已被报道在病毒感染期间IFN的产生有缺陷，它们对IFN处理的反应也减弱。然而，干细胞仍然对病毒感染有抵抗力。因此，干细胞如何应对病毒感染是一个有趣和具有挑战性的问题。
最近，RNAi途径和干扰素刺激基因（ISG）子集的内在表达被证明参与了保护ESC免受病毒感染。然而，通过敲除负责生产siRNA的Dicer，RNAi缺陷的干细胞对病毒感染的抵抗力更强，这表明ESCs中可能存在其他复杂的抗病毒机制。
在哺乳动物的基因组中，存在大量的逆转录病毒序列，被称为内源性逆转录病毒（ERVs），由逆转录病毒感染、病毒基因组逆转录和整合事件产生。由于ERVs的逆转录在很大程度上威胁着宿主基因组的完整性，绝大多数ERVs在进化过程中发生了变异，病毒蛋白的表达出现缺陷。这些ERV的残留物被认为具有转录调控元件的功能，或产生长的非编码RNAs。然而，仍有一些ERVs保持完整，编码活跃的病毒蛋白，包括逆转录酶（RT酶）。
ERV元件的转录在分化的体细胞中受到DNA甲基化的严格抑制，而在ESC和早期胚胎中则受到可逆的组蛋白修饰的调节，其中一些ERVs显示出较高的激活水平。然而，ERV编码的蛋白质在哺乳动物早期胚胎或ESCs中的功能仍然是神秘的，并引起生物学家的极大兴趣。
在该项研究中，研究人员探讨了内源性RT酶在mESCs抗病毒先天免疫中的功能和机制。首先证明了抑制RT酶的活性可以促进病毒在mESCs中的增殖，而且RT酶的抗病毒功能与RNAi和ISG的内在表达无关。病毒感染后，RT酶催化产生与病毒基因组互补的病毒互补DNA（vcDNA），从而形成DNA/RNA杂交。然后，RNase H1被杂交体招募并消化病毒RNA，从而导致抑制病毒在mESCs中的增殖。
总之，该结果提供了令人信服的证据，表明mESCs可以用一种新的基于核酸的抗病毒机制限制病毒感染，这取决于内源性RTase和RNase H1的活性。
参考链接：
https://www.nature.com/articles/s41422-021-00524-7#Sec1
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