Iidsete viiruspandeemiate jäänused meie genoomidesse põimitud viiruse DNA järjestuste kujul on tervetel inimestel endiselt aktiivsed. uued uuringud my kolleegidega ja mina hiljuti avaldatud.
HERV-id ehk inimese endogeensed retroviirused moodustavad umbes kaheksa protsenti inimese genoomist, mis jäi maha nakkuste tagajärjel, mida inimkonna primaatide esivanemad kannatasid miljoneid aastaid tagasi. Nad said inimese genoomi osaks tänu sellele, kuidas nad paljunevad.
Nagu kaasaegne HIV, need iidsed retroviirused pidid paljunemiseks sisestama oma geneetilise materjali peremeesorganismi genoomi. Tavaliselt sellist viiruse geneetilist materjali põlvest põlve edasi ei anta. Kuid mõned iidsed retroviirused said selleks võime nakatada sugurakke, nagu munarakk või sperma, mis annavad oma DNA edasi tulevastele põlvkondadele. Idurakkude sihtimisega liideti need retroviirused miljonite aastate jooksul inimese esivanemate genoomidesse ja neil võib olla mõju sellele, kuidas teadlased tänapäeval haigusi sõeluvad ja testivad.
Aktiivsed viirusgeenid inimese genoomis
Viirused sisestavad oma genoomid oma peremeestesse a proviirus. Ümberringi on 30 erinevat tüüpi inimese endogeensete retroviiruste arv, mis inimese genoomis on üle 60,000 XNUMX proviiruse. Need näitavad paljude pandeemiate pikka ajalugu, mida inimkond on evolutsiooni käigus tabanud. Teadlased arvavad, et need viirused nakatasid kunagi elanikkonda laialdaselt, kuna need on kinnistunud mitte ainult inimese genoomis, vaid ka šimpans, gorillaja muud primaatide genoomid.
Teadusuuringud meie labor ja teised on näidanud, et HERV geenid on aktiivsed haiges koes, näiteks kasvajad, samuti ajal inimese embrüo areng. Kuid kui aktiivsed on HERV geenid terves koes, oli endiselt suuresti teadmata.
Sellele küsimusele vastamiseks otsustas meie labor keskenduda ühele HERV-ide rühmale, mida tuntakse kui HML-2. See rühm on viimati aktiivne HERV, mis suri välja vähem kui viis miljonit aastat tagasi. Isegi praegu on mõned selle proviirused inimese genoom säilitavad endiselt võime toota viirusvalke.
Uurisime geneetilist materjali a andmebaas sisaldab üle 14,000 2 annetatud koeproovi kogu kehast. Otsisime järjestusi, mis sobisid genoomis igale HML-37 proviirusele ja leidsime 2 erinevat HML-54 proviirust, mis olid endiselt aktiivsed. Kõigil meie analüüsitud XNUMX koeproovil oli tõendeid ühe või mitme sellise proviiruse aktiivsuse kohta. Lisaks sisaldas iga koeproov ka geneetilist materjali vähemalt ühest proviirusest, mis võis siiski toota viirusvalke.
HERV-de roll inimeste tervises ja haigustes
Asjaolu, et inimese genoomis eksisteerib endiselt tuhandeid iidseid viirusi, mis võivad isegi valke toota, on pälvinud teadlaste tähelepanu, eriti kuna tänapäevalgi aktiivsed sarnased viirused võivad põhjustada rinnavähk ja AIDS-i sarnane haigus loomadel.
Seda, kas inimese endogeensete retroviiruste geneetilised jäänused võivad inimestel haigusi põhjustada, on veel uurimisel. Teadlased on märganud HML-2-st viirusetaolisi osakesi vähirakkudes, ja HERV geneetilise materjali esinemist haiges koes on seostatud selliste seisunditega nagu Lou Gehrigi tõbi ehk amüotroofiline lateraalskleroos, Samuti hulgiskleroos ja isegi skisofreenia.
Meie uuring lisab nendele andmetele uue nurga, näidates, et HERV geenid esinevad isegi tervetes kudedes. See tähendab, et HERV RNA olemasolu ei pruugi olla piisav viiruse ühendamiseks haigusega.
Oluline on see, et HERV geenid või valgud ei pruugi olla enam ravimite jaoks head sihtmärgid. HERV-sid on uuritud mitme potentsiaalse ravimi sihtmärgina, sealhulgas retroviirusevastane ravim, rinnavähi antikehadja T-rakkude ravi melanoomi raviks. Ravi puhul, mis kasutab HERV geene vähi biomarkerina, tuleb samuti arvesse võtta nende aktiivsust tervetes kudedes.
Teisest küljest näitavad meie uuringud ka seda, et HERV-id võivad inimestele isegi kasulikud olla. Kõige kuulsam HERV, mis on sisestatud inimeste ja loomade genoomidesse, süntsütiin, on iidsest retroviirusest tuletatud geen, millel on oluline roll platsenta moodustumisel. Kõigi imetajate rasedus sõltub selles geenis kodeeritud viirusest pärinevast valgust.
Samuti hiired, kassid, ja lammas leidis ka võimaluse endogeensete retroviiruste abil kaitsta end algse iidse viiruse eest, mis need lõi. Kuigi need põimitud viirusgeenid ei suuda kasutada oma peremehe masinaid täisviiruse loomiseks, ringleb kehas piisavalt nende kahjustatud tükke, et häirida nende esivanemate viiruse replikatsioonitsüklit, kui peremeesorganism sellega kokku puutub. Teadlased teoretiseerivad seda üks HERV võis seda kaitsvat rolli mängida miljoneid aastaid tagasi. Meie uuring toob esile veel mõned HERV-id, mida inimkeha oleks võinud viimasel ajal samal eesmärgil taotleda või koopteerida.
Tundmatud jäävad
Meie uuringud näitavad HERV aktiivsuse taset inimkehas, mis oli varem teadmata, tekitades sama palju küsimusi, kui see vastas.
Inimese genoomis püsivate iidsete viiruste kohta on veel palju õppida, sealhulgas seda, kas nende olemasolu on kasulik ja milline mehhanism nende tegevust juhib. Samuti on oluline näha, kas mõni neist geenidest on tegelikult valkudeks tehtud.
Nendele küsimustele vastamine võib paljastada nende iidsete viirusgeenide varem tundmatuid funktsioone ja aidata teadlastel paremini mõista, kuidas inimkeha reageerib evolutsioonile koos nende iidsete pandeemiate jääkidega.
See artikkel avaldatakse uuesti Vestlus Creative Commonsi litsentsi all. Loe algse artikli.
