De reden gevonden waarom 10% van het menselijk genoom bestaat uit retrovirusgenen
Laatst beoordeeld: 16.10.2021
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Virologen hebben een mechanisme ontdekt dat het mogelijk heeft gemaakt dat retrovirussen zich effectief over miljoenen jaren reproduceren als een integraal onderdeel van DNA van zoogdieren.
De belangrijkste taak van virussen is de overdracht van zijn eigen genen naar volgende generaties. In een poging om zich tegen elke prijs te vermenigvuldigen - alle virussen onderscheiden zich niet van andere levende organismen, inclusief de mens.
Het verschil bestaat uit de uitzonderlijke eenvoud van de inrichting van het virus, die wordt teruggebracht tot één molecuul - de drager van het genoom, viraal RNA, DNA of in sommige varianten van hun combinatie. Een ander verschil van het virus een tweeledige voorwaarde van het virus - de "dode" extracellulair kunnen virale deeltjes of virionen die niet nagenoeg geen zelfstandige activiteit vertonen en "live" wanneer het virus kruipt in de gastheercel en begint te vermenigvuldigen met het integreren het cellulaire mechanisme van DNA-transcriptie.
Maar het bleek relatief recent dat, met de ontdekking van endogene retrovirussen, in sommige virussen, het virionstadium afwezig kan zijn.
Deze virussen worden overgedragen eigen genen aan volgende generaties zal niet verder gaan dan de grenzen van de cellen (vandaar hun naam - endogene, in andere intragene woorden), en hun genetische programma, met ingebouwde in cellulaire DNA, wordt het beschouwd als een integraal onderdeel van het gastheergenoom.
Nu is vastgesteld dat ongeveer 8-10% van het menselijk genoom bestaat uit nucleotidesequenties van retrovirussen die tientallen miljoenen jaren geleden onze evolutionaire voorouders infecteren.
Met andere woorden, een tiende van het menselijke DNA een retrovirus genen leeftijd van enkele miljoenen jaren ( "retro" dat de replicatie van zijn eigen genoom van deze virussen gebruiken het mechanisme van reverse transcriptie: eerst, het virale enzym reverse transcriptase begint een DNA-streng van het virale RNA te synthetiseren na dat reeds in dit tweede schroefdraad synthetiseert, en verder het virale DNA, infiltreren door de schil van de celkern, integreert in het gastheer en loopt een template voor de synthese van viraal RNA Master krachten reeds de cel).
Onderzoekers van het Oxford Institute en het Center for AIDS Research Aarau Diamond (New York, USA) en het Instituut voor Rega (België) heeft besloten om uit te vinden het mechanisme waarmee de oude retrovirussen konden zich inschrijven in onze genen in grote hoeveelheden.
Voor dit doel bestudeerden ze de genomen van 38 zoogdieren. Zij identificeerden gedeelten met een retrovirale nucleotidesequentie en vervolgens vergeleken in silico ( «in silicon", dat wil zeggen met behulp van gespecialiseerde computer-wiskundige methoden) naar overeenkomsten en verschillen tussen de delen, die zij op het gedeelte van het virale DNA uit deze genomen delen.
Zoals de analyse aantoonde, was in een bepaalde categorie endogene retrovirussen in een bepaalde episode van hun evolutie het env-gen verantwoordelijk voor het eiwit, dat het virus helpt de cel te penetreren, verloren gegaan.
Het verlies van het vermogen om andere cellen te infecteren betekende niet dat de kans op zelfreplicatie verloren ging, maar nu begon de hele levensduur van het virus binnen de gastheercel parallel aan zijn eigen levensduur te lopen met behulp van virale mobiele DNA-sites - retrotransposons.
Hoewel het meest interessant is dat met het verlies van bepaalde retrovirussen van de infectieuze functie, deze virussen snel hun vertegenwoordiging in het genoom verhoogden, wat resulteerde in de overheersing van het genetische materiaal van virussen in DNA van zoogdieren.
Door verschillende genomen te vergelijken, vatten de onderzoekers de veelzijdigheid van dit fenomeen samen: het verlies van de infectiemogelijkheid gaf een 30-voudige toename in de hoeveelheid van het virale materiaal.
Zijn endogene retrovirussen gevaarlijk voor de gezondheid?
Met de taak om hun eigen genen te verspreiden, nemen virussen het voortreffelijk op doordat ze zich als passagiers hebben geregistreerd in het menselijk DNA zonder het transport te schaden. Voor eigenaren zijn ze in de meeste gevallen niet pathogeen, niet infectieus, vormen ze geen virion deeltjes, met andere woorden, ze infecteren niemand, en zijn aanwezig onder regulerende controle van cellulaire DNA-transcriptie.
Als je kijkt naar een andere hoek, zijn er aanwijzingen dat sommige endogene retrovirussen (zoals bepaalde exogene inducerende bijvoorbeeld sarcoom, Rous lymfoom en myelopathie) bezitten oncogene potentieel en hebben een goede kans om de ontwikkeling van kanker te stimuleren, hoewel het begint processen, waardoor het lichaam om dergelijke betalen risico's, het is onduidelijk. De studie van "fossiele" virussen in ons genoom is nog maar net begonnen, dus de meest cognitieve ontdekkingen die ons vanuit een heel andere hoek naar ons lichaam laten kijken, zijn nog steeds te verwachten