Znalazłem powód, dla którego 10% ludzkiego genomu składa się z genów retrowirusów
Ostatnia recenzja: 16.10.2021
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Wirusolodzy odkryli mechanizm, który pozwolił retrowirusom na skuteczne odtworzenie przez miliony lat jako integralna część DNA ssaków.
Głównym zadaniem wirusów jest przekazywanie własnych genów kolejnym pokoleniom. W celu pomnożenia za wszelką cenę - wszystkie wirusy nie wyróżniają się na tle innych żywych organizmów, w tym ludzi.
Różnica polega na skrajnym urządzenia wirusa prostota, którą redukuje się do jednej cząsteczki nośnika - genomu wirusowego RNA lub DNA, w niektórych wykonaniach, ich kombinacje. Kolejną różnicą wirusa jest podwójny warunek wirusa - w „martwy” zewnątrzkomórkowej stanie cząstek wirusowych lub wirionów, które nie wykazują praktycznie żadnej samodzielnej działalności, i „na żywo”, gdy wirus dostanie się do wnętrza komórki gospodarza i zaczyna się mnożyć przez osadzenie w komórkowym mechanizmu transkrypcji DNA.
Ale okazało się, że stosunkowo niedawno, wraz z odkryciem endogennych retrowirusów, w niektórych wirusach stadium wirionów może być nieobecne.
Wirusy te przekazują własne geny kolejnym pokoleniom, nie opuszczając komórki (stąd ich nazwa - endogenna, innymi słowy, wewnętrzna), a ich program genetyczny, wbudowany w komórkowe DNA, jest uważany za integralną część genomu gospodarza.
Obecnie ustalono, że około 8-10% ludzkiego genomu składa się z sekwencji nukleotydowych retrowirusów, które infekują naszych przodków ewolucyjnych dziesiątki milionów lat temu.
Innymi słowy, jedna dziesiąta DNA człowieka jest geny retrowirusowe wiek kilku milionów lat temu ( „retro” oznacza, że replikacja własnego genomu tych wirusów zastosować mechanizm odwrotnej transkrypcji, po pierwsze, wirusa enzym odwrotną transkryptazę zaczyna syntezy nici DNA na wirusowy RNA, po że już w ten drugi gwint syntetyzuje, a ponadto ten wirusowy DNA infiltracji przez powłokę jądra komórek gospodarza integruje się z szablonu i prowadzi do syntezy wirusowego RNA master już siły th komórka).
Naukowcy z Instytutu Oksfordzkiego, wraz z Centrum Badań nad AIDS w Aarano Diamond (Nowy Jork, USA) i Instytucie Rega (Belgia) postanowili nauczyć się mechanizmu, dzięki któremu starożytne retrowirusy mogły się zarejestrować w naszych genach w dużej liczbie.
W tym celu badali genomy 38 ssaków. Zidentyfikowano fragmenty mające retrowirusowego sekwencję nukleotydową, a następnie porównano je in silico ( «w krzemu”, to znaczy przy użyciu specjalistycznych metody komputerowe matematyczne) podobieństw i różnic między częściami, które przebywają w części wirusowego DNA z tych genomów.
Jak wykazała analiza, w pewnej kategorii endogennych retrowirusów w pewnym epizodzie ich ewolucji, geny env odpowiedzialne za białko, które pomaga wirusowi przeniknąć do komórki, zostały utracone.
Utrata zdolności do infekowania innych komórek nie oznaczała utraty możliwości autoreplikacji, dopiero teraz całe życie wirusa zaczęło przechodzić w komórce gospodarza równolegle do jego własnego okresu życia przy użyciu wirusowych mobilnych miejsc DNA - retrotranspozonów.
Chociaż najciekawsze jest to, że wraz z utratą pewnych retrowirusów funkcji zakaźnej, wirusy te szybko zwiększyły ich reprezentację w genomie, co spowodowało przewagę materiału genetycznego wirusów w ssaczym DNA.
Porównując różne genomy, naukowcy podsumowali wszechstronność tego zjawiska: utrata możliwości infekowania dała 30-krotny wzrost ilości materiału wirusowego.
Czy endogenne retrowirusy są niebezpieczne dla zdrowia?
Mając za zadanie rozprzestrzenianie własnych genów, wirusy radzą sobie znakomicie, po zarejestrowaniu się w ludzkim DNA jako pasażerowie bez uszkadzania transportu. Dla właścicieli w większości przypadków nie są one patogenne, nie są zakaźne, nie tworzą cząstek wirionów, innymi słowy nie infekują nikogo i są obecne pod kontrolą regulacyjną transkrypcji DNA komórkowego.
Jeśli spojrzeć pod innym kątem, istnieją dowody na to, że niektóre retrowirusy endogenne (jak pewnego egzogennego indukowania na przykład mięsaka Rous chłoniaka i mielopatia) posiadają potencjał onkogenny i ma duże szanse, aby stymulować rozwój raka, choć zaczyna procesy, zmuszając organizm do płacenia takich ryzyko, jest niejasne. Badanie "kopalnych" wirusów w naszym genomie dopiero się rozpoczyna, więc najbardziej poznawcze odkrycia, które sprawiają, że patrzymy na nasze ciało z zupełnie innego punktu widzenia, wciąż są przed nami.