Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Syy siihen, miksi 10 prosenttia ihmisen genomista koostuu retrovirusten geeneistä, on löydetty
Viimeksi tarkistettu: 01.07.2025
Virologit ovat tunnistaneet mekanismin, jonka avulla retrovirukset ovat voineet lisääntyä tehokkaasti miljoonien vuosien ajan osana nisäkkäiden DNA:ta.
Virusten päätehtävänä pidetään omien geenien siirtämistä seuraaville sukupolville. Pyrkimyksenä lisääntyä hinnalla millä hyvänsä - kaikki virukset eivät eroa muista elävistä organismeista, mukaan lukien ihmiset.
Ero on viruksen rakenteen poikkeuksellisessa yksinkertaisuudessa, joka pelkistyy yhteen molekyyliin - genomin kantajaan, virus-RNA:han, DNA:han tai joissakin muunnelmissa niiden yhdistelmään. Toinen viruksen ero on viruksen kaksoistilassa - viruspartikkelien eli virionien "kuollut" solunulkoinen tila, jolla ei käytännössä ole itsenäistä aktiivisuutta, ja "elävä" tila, jossa virus pääsee isäntäsoluun ja alkaa lisääntyä integroituen DNA:n transkription solumekanismiin.
Mutta suhteellisen äskettäin, endogeenisten retrovirusten löytämisen myötä, kävi ilmi, että joillakin viruksilla ei ehkä ole virionivaihetta.
Nämä virukset siirtävät omat geeninsä seuraaville sukupolville menemättä solujen ulkopuolelle (tästä johtuu niiden nimi – endogeeninen, eli intrageeninen), ja niiden solun DNA:han sisäänrakennettu geneettinen ohjelma on olennainen osa isännän genomia.
On nyt todettu, että noin 8–10 % ihmisen genomista koostuu retrovirusten nukleotidisekvensseistä, jotka tartuttivat evolutiivisia esi-isiämme kymmeniä miljoonia vuosia sitten.
Toisin sanoen, kymmenesosa ihmisen DNA:sta koostuu useita miljoonia vuosia vanhoista retrovirusgeeneistä ("retro" tarkoittaa, että nämä virukset käyttävät käänteiskopiointimekanismia oman genominsa replikointiin: ensin viruksen entsyymi käänteiskopioijaentsyymi alkaa syntetisoida yhtä DNA-juostetta virus-RNA:han, sitten syntetisoi toisen juosteen tälle juosteelle, ja sitten tämä virus-DNA, tunkeuduttuaan solun tumakalvoon, sisällytetään isäntäsoluun ja toimii matriisina virus-RNA:iden syntetisoinnille isäntäsolussa).
Oxfordin instituutin tutkijat päättivät yhdessä Aarano Diamond Center for AIDS Researchin (New York, USA) ja Rega-instituutin (Belgia) kanssa selvittää mekanismin, jolla muinaiset retrovirukset pystyivät rekisteröitymään geeneihimme suurina määrinä.
Tätä varten he tutkivat 38 nisäkkään genomia. Näistä genomeista he eristivät retroviraalisia nukleotidisekvenssejä sisältäviä alueita ja vertasivat niitä sitten in silico (toisin sanoen piissä käyttäen erikoistuneita tietokonematemaattisia menetelmiä) yhtäläisyyksien, erojen ja niiden viruksen DNA-alueessa olevan osan löytämiseksi.
Kuten analyysi osoitti, tietty endogeenisten retrovirusten luokka menetti evoluutiossaan jossain vaiheessa env-geenin, joka on vastuussa proteiinista, joka auttaa virusta tunkeutumaan soluun.
Kyky infektoida muita soluja ei tarkoittanut kyvyn menetystä itsereplikoitua, vasta nyt viruksen koko elinkaari alkoi kulkea isäntäsolun sisällä rinnakkain oman elinkaarensa kanssa viruksen liikkuvien DNA-segmenttien - retrotransposonien - avulla.
Vaikka mielenkiintoisinta on, että tiettyjen retrovirusten tartuntakyvyn menetyksen myötä näiden virusten edustus genomissa kasvoi nopeasti, minkä seurauksena virusten geneettisen materiaalin vallitsevuus nisäkkäiden DNA:ssa.
Vertaamalla eri genomeja tutkijat tiivistivät ilmiön monipuolisuuden: infektiivisyyden menetys johti virusmateriaalin määrän 30-kertaiseen kasvuun.
Ovatko endogeeniset retrovirukset vaarallisia terveydelle?
Virukset selviytyvät omien geeniensä levittämisestä täydellisesti rekisteröitymällä ihmisen DNA:han matkustajina vahingoittamatta kuljetusta. Omistajilleen ne ovat useimmissa tapauksissa ei-patogeenisia, ei-tarttuvia, eivät muodosta virionipartikkeleita, toisin sanoen eivät tartuta ketään, ja ovat solu-DNA:n transkription säätelyn alaisuudessa.
Toisesta näkökulmasta katsottuna on näyttöä siitä, että joillakin endogeenisillä retroviruksilla (kuten joillakin eksogeenisillä, jotka aiheuttavat esimerkiksi Rousin sarkoomaa, lymfoomia ja myelopatioita) on onkogeenista potentiaalia ja niillä on kaikki mahdollisuudet stimuloida syövän kehittymistä, vaikka on vielä epäselvää, mikä laukaisee prosessit, jotka pakottavat kehon ottamaan tällaisia riskejä. Genomissamme olevien "fossiilisten" virusten tutkimus on vasta alussa, joten informatiivisimmat löydöt, jotka pakottavat meidät tarkastelemaan kehoamme täysin eri näkökulmasta, ovat vielä edessäpäin.