Azok a vírusok, amelyek több millió évvel ezelőtt sújtották őseinket, nem ókori történelem - még mindig velünk vannak. A vírusgének maradványai a modern DNSünk viszonylag nagy részét teszik ki, és a tudósok többnyire bizonytalanok voltak abban, hogy milyen szerepet játszanak, ha vannak ilyenek.
kapcsolodo tartalom
- A vírusok esetében a baba megfertőzésének legjobb módja a mama
- Amikor a Nyugat-Nílus vírusra kerül, az Atlanta bíborosai a mi tollas megmentőink lehetnek
- Néhány szexuális úton terjedő mikrobák jó lehetnek neked
- 11 ok a baktériumok, gombák és spórák szeretetére
A bizonyítékok szerint a humán evolúció során a "fosszilis vírusok" közül néhány genetikai anyagot választottunk az asztalok megfordításához és immunrendszerünknek a betegségek elleni küzdelemhez.
A tudósok tudták, hogy DNS-einket vírusbitek tartalmazzák, mivel az emberi genomot először körülbelül 15 évvel ezelőtt szekvenálták. Ennek ellenére „sok ember számára meglepő” - mondja Cedric Feschotte, a tanulmány társszerzője, az Utah-i Egyetem genetikusa. "Ez szinte nyugtalanító."
Az extra genetikai kód kifejezetten a retrovírusokból származik, amelyek egyedi módon támadják meg a gazdasejteket. „Az összes állati vírus közül csak azok képesek integrálni saját genetikai anyagukat gazdaszervezetük kromoszómáibe” - mondja Feschotte.
Amikor az ősi retrovírusok megfertőzték őseinket, alkalmanként beszivárogtak egy emberi spermába vagy petesejtbe. Ha ezek a sejtek tovább embrióját megtermékenyítették, akkor a beépített vírusgéneknek jegye volt az egyik generációról a másikra való lovagoláshoz.
Mindeközben ezek a betolakodók DNS-je néha új vírusokat hoztak létre, de csak egy ideig. A generációk során a genetikai mutációk fokozatosan megváltoztatják ezeket a vírusokat, és végül leállítják az új sejtek megfertőzésének vagy teljes replikációjának képességét. Manapság az emberi genomban maradt ősi vírusos furcsaságok többségének nincs nyilvánvaló funkciója.
"Fontos megérteni, hogy a 8% - ezen a teljes genomban szétszóródott DNS-bitek és darabok százezer-ből - részében az anyag nagy része ott ül és bomlik" - magyarázza Feschotte. „Feladatunk, és valójában doktori posztdoktori munkatársunk, Ed Chuong, aki ezt a munkát elvégezte, az volt, hogy megtaláljuk a tűket a szénakazalban - hogy azonosítsuk azon néhány elem néhányat, amelyek esetleg a celluláris innováció mellett döntöttek. az evolúció lefolyása. ”
Munkájuk részeként a tudósok olyan ősi retrovírusok darabjait vizsgálták, amelyek ismert gének közelében immunitásban működnek. Megállapították, hogy a fosszilis vírusok aktiválódnak, amikor az interferonoknak nevezett jelző fehérjéknek vannak kitéve, amelyeket a fehérvérsejtek és más sejtek felszabadítanak egy vírusfertőzés során. Az interferonok gátolják a vírusok növekedését és elindítják a vírusellenes fehérjék termelődését más közeli sejtekben.
A csoport ezután az emberi sejtek három különféle vonalát vizsgálta meg, hogy a genomjukban lévő fosszilis vírusok kötődhessenek-e gyulladást elősegítő jelátviteli fehérjékhez, amelyek segítenek az immunrendszer felgyújtásában. 20 családot azonosítottak, amelyek ezt tettek, köztük egy MER41-nek nevezett név, amely körülbelül 45-60 millió évvel ezelőtt vírusként lépett be evolúciós fánkba.
Ezután a csapat megvizsgálta, hogyan működik az immunrendszer ezen víruskomponensek nélkül. CRISPR / Cas9 nevű genomszerkesztő eszközt használtak a maradék vírus DNS négy darabjának eltávolítására. Minden alkalommal megrontotta a bennszülött immunrendszert - a sejtek nem reagáltak teljes mértékben az interferonokra, mint korábban - jelentette be a csapat a héten a Science-ben .
A kutatók azt gondolják, hogy az ilyen szabályozási váltások egyszer biztosították azt, hogy az ősi vírus képes lesz replikálni magát az immunválasz előtt - egy olyan stratégia, amelyet a modern retrovírusok, köztük a HIV is láttak.
"Nem voltunk meglepve, amikor láthattuk, hogy 50 millió évvel ezelőtt egy vírus már használta ezt a stratégiát saját önző céljára" - mondja Feschotte. "Ironikus, hogy a táblák megfordultak, és hogy ezeket a vírusos eredetű elemeket úgy döntötték, hogy olyan géneket vezessenek, amelyek többek között a vírusfertőzéseket is ellenőrzik."
A tanulmány megindul, mivel kiegészíti az ókori vírusokból származó genetikai anyag újrahasznosítási lehetőségeivel kapcsolatos további bizonyítékokat - mondta az Oxfordi Egyetem orvosi virológusa, Gkikas Magiorkinis. Például egy szinkictinnek nevezett fehérje, amely elengedhetetlen az emlősökben a placenta felépítéséhez, egy ősi vírusgénből származik, amely elősegítette a vírus terjedését a testben.
"Csak ritkán fordul elő, hogy ezeknek a vírusszekvenciáknak a megfelelő helyen a megfelelő időben landoltak, de nyilvánvalóan sok lehetőség van, és ez a legfontosabb" - mondja Feschotte. "Ez valószínűleg a jéghegy csúcsa."
Magiorkinis azonban megjegyzi, hogy noha a vírusos DNS bizonyos körülmények között valószínűleg lendületet ad génjeinknek, ez nem feltétlenül olyan, ami nélkülözhetetlen a túléléshez. Ehelyett néhány vírusos segítő valószínűleg aktívvá vált, mivel adott körülmények között előnyt jelentettek az ősi emberek számára.
"Például, " spekulál, "a cikkben ismertetett veleszületett immunválaszok fellendülése valószínűleg lehetőséget biztosított egy olyan ősi járvány leküzdésére, amelyet a retrovírus exogén formája okozott, vagy talán még egy másik."
Hasonló eljárások sötétebb eredményeket is eredményezhettek. Az ilyen vírusmaradványokat számos betegséggel összekapcsolják, ideértve a neurodegeneratív betegséget, az ALS-t is. A gének ebben a és más betegségekben játszott szerepe továbbra is zavaró, de Feschotte és csapata úgy véli, hogy munkájuk új nyomokat kínálhat arra az okra, hogy a vírusmaradványok aktívvá válnak a genomunkban, és mi történik, amikor ez a folyamat rosszul jár.
"Ezen vírusból származó kapcsolók némelyikének újraaktiválása tesztelhető hipotézist sugallhat arra vonatkozóan, hogy mi történhet, ha ezek a vírusszekvenciák tévesen szabályozódnak, például bizonyos rákos és autoimmun betegségek kapcsán" - mondja.
