Menemukan alasan mengapa 10% genom manusia terdiri dari gen retrovirus

Virologists telah menemukan sebuah mekanisme yang memungkinkan retrovirus untuk bereproduksi secara efektif selama jutaan tahun sebagai bagian integral DNA mamalia.

Tugas utama virus adalah transfer gennya sendiri ke generasi berikutnya. Dalam upaya untuk memperbanyak dengan biaya apapun - semua virus tidak menonjol dari organisme hidup lainnya, termasuk manusia.

Perbedaannya terdiri dari kesederhanaan perangkat virus yang luar biasa, yang dikurangi menjadi satu molekul - pembawa genom, viral RNA, DNA atau beberapa varian kombinasi mereka. Perbedaan lain antara virus adalah virus dual status - partikel partikel ekstraselular "mati", atau virion yang menunjukkan aktivitas independen sedikit atau tidak sama sekali, dan "hidup" saat virus memasuki sel inang dan mulai berkembang biak, terintegrasi ke dalam mekanisme seluler transkripsi DNA.

Tapi, ternyata relatif baru-baru ini, dengan penemuan retrovirus endogen, pada beberapa virus, tahap virion mungkin tidak ada.

Virus ini mentransmisikan gen mereka sendiri ke generasi berikutnya, tanpa meninggalkan sel (oleh karena itu nama mereka - endogen, dengan kata lain, intragenik), dan program genetika mereka, yang disematkan dengan DNA seluler, dianggap sebagai bagian integral dari genom inang.

Sekarang telah ditetapkan bahwa sekitar 8-10% genom manusia terdiri dari rangkaian nukleotida retrovirus yang menginfeksi nenek moyang evolusionis puluhan juta tahun yang lalu.

Dengan kata lain, sepersepuluh dari DNA manusia adalah gen retroviral beberapa juta tahun yang lalu ("retro" berarti bahwa virus ini menggunakan mekanisme transkripsi terbalik untuk meniru genom mereka sendiri: pertama, enzim reverse transcriptase virus mulai mensintesis satu untai DNA pada RNA virus, setelah Ini sudah mensintesis yang kedua pada benang ini, dan kemudian DNA virus ini, yang telah menembus selubung inti sel, dibangun ke dalam sel inang dan berfungsi sebagai matriks untuk sintesis RNA virus yang sudah oleh kekuatan tuan rumah. Sel th).

Periset dari Institut Oxford, bersama dengan Pusat Penelitian AIDS Aarano Diamond (New York, AS) dan Institut Rega (Belgia) memutuskan untuk mempelajari mekanisme dimana retrovirus kuno dapat mendaftar di gen kita dalam jumlah besar.

Untuk tujuan ini, mereka mempelajari genom dari 38 mamalia. Dari genom tersebut, mereka mengisolasi situs yang memiliki urutan nukleotida retroviral, dan kemudian membandingkannya dengan silico ("silikon", dengan kata lain menggunakan metode matematika komputer khusus) untuk kesamaan, perbedaan dan bagian yang mereka hadapi dalam bagian virus DNA.

Seperti yang ditunjukkan oleh analisis, dalam kategori retrovirus endogen tertentu pada beberapa episode evolusi mereka, gen env yang bertanggung jawab untuk protein, yang membantu virus untuk menembus sel, hilang.

Kehilangan kemampuan untuk menginfeksi sel lain tidak berarti kehilangan kesempatan untuk melakukan replikasi diri sendiri, baru sekarang seluruh masa virus mulai masuk ke dalam sel inang yang sejajar dengan rentang hidupnya sendiri menggunakan situs DNA mobile virus - retrotransposon.

Meski yang paling menarik adalah dengan hilangnya retrovirus tertentu dari fungsi menular, virus ini dengan cepat meningkatkan representasi mereka di dalam genom, yang mengakibatkan dominasi materi genetik virus dalam DNA mamalia.

Membandingkan genom yang berbeda, para periset merangkum fleksibilitas fenomena ini: hilangnya kemungkinan infeksi memberi peningkatan 30 kali lipat dalam jumlah bahan virus.

Apakah retrovirus endogen berbahaya bagi kesehatan?

Dengan tugas menyebarkan gen mereka sendiri, virus berhasil mengatasi dengan luar biasa, setelah mendaftarkan diri mereka dalam DNA manusia sebagai penumpang tanpa merusak transportasi. Bagi pemiliknya, pada umumnya, tidak patogen, tidak menular, tidak membentuk partikel virion, dengan kata lain, mereka tidak menginfeksi siapa pun, dan berada di bawah kontrol regulasi transkripsi DNA seluler.

Jika Anda melihat sudut yang lain, ada bukti bahwa beberapa retrovirus endogen (seperti Mendorong eksogen tertentu, misalnya, sarkoma, limfoma Rous dan myelopathy) memiliki potensi onkogenik dan memiliki kesempatan yang baik untuk merangsang perkembangan kanker, meskipun dimulai proses, memaksa tubuh untuk membayar seperti Resiko, tidak jelas. Studi tentang "fosil" virus dalam genom kita baru saja dimulai, jadi penemuan paling kognitif yang membuat kita melihat tubuh kita dari sudut yang sama sekali berbeda masih ada di depan.