Menjumpai sebab mengapa 10% genom manusia terdiri daripada gen retrovirus

Virologists telah menemui satu mekanisme yang membolehkan retrovirus mengeluarkan semula secara efektif selama berjuta-juta tahun sebagai sebahagian daripada DNA mamalia.

Tugas utama virus ialah pemindahan gennya sendiri kepada generasi berikutnya. Dalam usaha untuk melipatgandakan sebarang kos - semua virus tidak menonjol dari organisma hidup lain, termasuk manusia.

Perbezaannya terletak pada peranti kesederhanaan virus yang melampau, yang mengurangkan kepada molekul tunggal - genom carrier, RNA virus atau DNA, dalam beberapa penjelmaan, kombinasi daripadanya. Satu lagi perbezaan virus adalah syarat double virus - yang "mati" extracellular dapat zarah virus atau virions yang tidak mempamerkan hampir tiada aktiviti bebas, dan "hidup" apabila virus masuk ke dalam sel tuan rumah dan mula membiak dengan menerapkan ke dalam mekanisme selular transkripsi DNA.

Tetapi, ternyata baru-baru ini, dengan penemuan retrovirus endogen, dalam sesetengah virus, tahap virion mungkin tidak hadir.

Virus ini menghantar gen mereka sendiri ke generasi berikutnya, tanpa meninggalkan sel (oleh itu nama mereka - endogenous, dalam erti kata lain, intragenik), dan program genetik mereka, yang tertanam dengan DNA selular, dianggap sebagai sebahagian daripada genom tuan rumah.

Kini telah ditubuhkan bahawa kira-kira 8-10% genom manusia terdiri daripada urutan nukleotida retrovirus yang menjangkiti nenek moyang kita evolusi puluhan juta tahun yang lalu.

Dalam erti kata lain, satu per sepuluh daripada DNA manusia adalah umur gen retrovirus daripada beberapa juta tahun ( "retro" bermaksud bahawa replikasi genom sendiri virus ini menggunakan mekanisme transkripsi terbalik: pertama, enzim virus terbalik transcriptase mula mensintesis sehelai DNA pada RNA virus, selepas yang sudah di thread kedua ini mensintesis, dan seterusnya DNA virus ini, menyusup melalui shell nukleus sel, mengintegrasikan ke dalam tuan rumah dan berjalan template untuk sintesis kuasa Master RNA virus sudah th cell).

Penyelidik dari Institut Oxford dan Pusat AIDS Research Aarau Diamond (New York, Amerika Syarikat) dan Institut Rega (Belgium) memutuskan untuk mengetahui mekanisme dengan mana retrovirus purba dapat mendaftar dalam gen kita dalam kuantiti yang besar.

Untuk tujuan ini, mereka mengkaji genom 38 mamalia. Mereka mengenal pasti bahagian-bahagian yang mempunyai urutan nukleotida retroviral, dan kemudian berbanding mereka dalam silico ( «dalam silikon", dalam erti kata lain menggunakan kaedah komputer matematik yang khusus) untuk persamaan dan perbezaan antara bahagian, yang mereka menduduki di bahagian DNA virus dari genom ini.

Seperti yang ditunjukkan oleh analisis, dalam kategori tertentu retrovirus endogen di sesetengah episod evolusi mereka, gen env yang bertanggungjawab terhadap protein yang membantu virus menembusi sel telah hilang.

Kehilangan keupayaan untuk menjangkiti sel-sel lain tidak bermakna kehilangan peluang untuk replikasi diri, hanya sekarang seluruh hayat virus mula melaluinya di dalam sel hos selari dengan jangka hayatnya sendiri menggunakan laman DNA mudah alih virus - retrotransposons.

Walaupun yang paling menarik adalah bahawa dengan kehilangan retrovirus tertentu fungsi berjangkit, virus-virus ini dengan cepat meningkatkan perwakilan mereka dalam genom, yang menyebabkan dominasi bahan genetik virus dalam DNA mamalia.

Membandingkan genom berbeza, penyelidik meringkaskan fleksibiliti fenomena ini: kehilangan kemungkinan menjangkiti memberi peningkatan 30 kali ganda dalam jumlah bahan virus.

Adakah retrovirus endogenous berbahaya untuk kesihatan?

Dengan tugas menyebarkan gen mereka sendiri, virus mengatasi dengan hebat, setelah mendaftarkan diri mereka dalam DNA manusia sebagai penumpang tanpa pengangkutan yang merosakkan. Bagi pemilik, mereka, dalam kebanyakan kes, tidak patogenik, tidak berjangkit, tidak membentuk zarah virion, dengan kata lain, mereka tidak menjangkiti sesiapa, dan berada di bawah kawalan pengawalan transkripsi DNA selular.

Jika anda melihat sudut lain, terdapat bukti bahawa beberapa retrovirus dalaman (seperti Mendorong luaran tertentu, sebagai contoh, sarcoma, Rous limfoma dan myelopathy) mempunyai potensi onkogenik dan mempunyai peluang yang baik untuk merangsang pembangunan kanser, walaupun ia bermula proses, memaksa badan untuk membayar apa-apa risiko, ia tidak jelas. Kajian "fosil" virus dalam genom kita hanya permulaan, supaya pembukaan paling kognitif, memaksa untuk melihat badan kita di bawah sudut yang sama sekali berbeza, masih belum datang