Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Nustatyta priežastis, kodėl 10 proc. žmogaus genomo sudaro retrovirusų genai
Paskutinį kartą peržiūrėta: 01.07.2025
Virologai nustatė mechanizmą, kuris leido retrovirusams milijonus metų efektyviai daugintis kaip žinduolių DNR dalis.
Pagrindinė virusų užduotis laikoma savo genų perdavimu vėlesnėms kartoms. Siekiant daugintis bet kokia kaina – visi virusai niekuo nesiskiria nuo kitų gyvų organizmų, įskaitant ir žmones.
Skirtumas slypi išskirtiniame viruso struktūros paprastume, kuris redukuojamas iki vienos molekulės – genomo nešėjos, virusinės RNR, DNR arba kai kuriuose variantuose jų derinio. Kitas viruso skirtumas yra dvejopas viruso būvis – „negyva“ tarpląstelinė virusinių dalelių arba virionų būsena, kurios praktiškai nerodo jokio savarankiško aktyvumo, ir „gyva“ būsena, kai virusas patenka į šeimininko ląstelę ir pradeda daugintis, integruodamasis į ląstelinį DNR transkripcijos mechanizmą.
Tačiau palyginti neseniai, atradus endogeninius retrovirusus, paaiškėjo, kad kai kurie virusai gali neturėti viriono stadijos.
Šie virusai perduoda savo genus vėlesnėms kartoms neperžengdami ląstelių ribų (todėl ir jų pavadinimas – endogeniniai, kitaip tariant, intrageniniai), o jų genetinė programa, įdiegta ląstelės DNR, laikoma neatsiejama šeimininko genomo dalimi.
Dabar nustatyta, kad apie 8–10 % žmogaus genomo sudaro retrovirusų, kurie užkrėtė mūsų evoliucinius protėvius prieš dešimtis milijonų metų, nukleotidų sekos.
Kitaip tariant, dešimtadalį žmogaus DNR sudaro kelių milijonų metų senumo retrovirusų genai („retro“ reiškia, kad šie virusai naudoja atvirkštinės transkripcijos mechanizmą savo genomui replikuoti: pirmiausia virusinis fermentas atvirkštinė transkriptazė pradeda sintetinti vieną DNR grandinę virusinėje RNR, tada sintetina antrąją grandinę šioje grandinėje, o tada ši virusinė DNR, prasiskverbusi pro ląstelės branduolio membraną, įtraukiama į šeimininko ląstelę ir veikia kaip matrica virusinėms RNR sintezei šeimininko ląstelėje).
Oksfordo instituto mokslininkai kartu su Aarano deimantų AIDS tyrimų centru (Niujorkas, JAV) ir Rega institutu (Belgija) nusprendė išsiaiškinti mechanizmą, kuriuo senovės retrovirusai galėjo dideliais kiekiais užregistruoti save mūsų genuose.
Šiuo tikslu jie ištyrė 38 žinduolių genomus. Iš šių genomų jie išskyrė regionus, kuriuose yra retrovirusų nukleotidų sekos, ir tada palygino juos in silico (kitaip tariant, naudodami specializuotus kompiuterinius-matematinius metodus), ieškodami panašumų, skirtumų ir jų užimamos dalies viruso DNR regione.
Kaip parodė analizė, tam tikra endogeninių retrovirusų kategorija tam tikru savo evoliucijos momentu prarado env geną, kuris yra atsakingas už baltymą, padedantį virusui prasiskverbti į ląstelę.
Gebėjimo užkrėsti kitas ląsteles praradimas nereiškė gebėjimo savarankiškai daugintis praradimo, tik dabar visas viruso gyvavimo laikas šeimininko ląstelės viduje pradėjo vykti lygiagrečiai su jo paties gyvavimo trukme, pasitelkiant virusinius mobiliuosius DNR segmentus – retrotranspozonus.
Nors įdomiausia yra tai, kad tam tikriems retrovirusams praradus infekcinę funkciją, šie virusai greitai padidino savo atstovavimą genome, dėl ko žinduolių DNR vyravo virusų genetinė medžiaga.
Palyginę skirtingus genomus, tyrėjai apibendrino šio reiškinio universalumą: užkrečiamumo praradimas lėmė 30 kartų padidėjusį virusinės medžiagos kiekį.
Ar endogeniniai retrovirusai yra pavojingi sveikatai?
Virusai puikiai susidoroja su savo genų platinimo užduotimi, užsiregistravę žmogaus DNR kaip keleiviai, nepadarydami žalos transportui. Savininkams jie daugeliu atvejų yra nepatogeniški, neužkrečiami, nesudaro viriono dalelių, kitaip tariant, neužkrečia nieko ir yra kontroliuojami ląstelių DNR transkripcijos.
Žvelgiant iš kitos pusės, yra įrodymų, kad kai kurie endogeniniai retrovirusai (kaip ir kai kurie egzogeniniai, sukeliantys, pavyzdžiui, Rouso sarkomą, limfomas ir mielopatijas) turi onkogeninį potencialą ir turi visas galimybes skatinti vėžio vystymąsi, nors vis dar neaišku, kas sukelia procesus, verčiančius organizmą prisiimti tokią riziką. „Fosilinių“ virusų tyrimas mūsų genome tik prasideda, todėl informatyviausi atradimai, priverčiantys mus pažvelgti į savo kūną visiškai kitu kampu, dar laukia ateityje.