Βρέθηκε ο λόγος για τον οποίο το 10% του ανθρώπινου γονιδιώματος αποτελείται από γονίδια ρετροϊού

Οι ιολόγοι ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που επέτρεψε στους ρετροϊούς να αναπαράγονται αποτελεσματικά για εκατομμύρια χρόνια ως αναπόσπαστο τμήμα του DNA των θηλαστικών.

Το κύριο καθήκον των ιών είναι η μεταφορά των δικών τους γονιδίων σε επόμενες γενιές. Σε μια προσπάθεια πολλαπλασιασμού με οποιοδήποτε κόστος - όλοι οι ιοί δεν ξεχωρίζουν από άλλους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Η διαφορά έγκειται στην ακραία συσκευή ιό απλότητα, η οποία μειώνει σε ένα μόνο μόριο - γονιδιώματος φορέα, ιικό RNA ή DNA, σε μερικές υλοποιήσεις, συνδυασμοί αυτών. Μια άλλη διαφορά του ιού είναι μια διπλή προϋπόθεση του ιού - το «νεκρό» εξωκυτταρική θέση να ιικά σωματίδια ή ιοσωμάτια που δεν εμφανίζουν σχεδόν καμία ανεξάρτητη δραστηριότητα, και «ζωντανά» όταν ο ιός γίνεται στο εσωτερικό του κυττάρου-ξενιστή και αρχίζει να πολλαπλασιάσει με ενσωμάτωση μέσα στο κυτταρικό μηχανισμό της μεταγραφής του DNA.

Όμως, αποδείχθηκε σχετικά πρόσφατα, με την ανακάλυψη ενδογενών ρετροϊών, σε ορισμένους ιούς, το στάδιο του ιού μπορεί να απουσιάζει.

Οι ιοί αυτοί μεταδίδονται δική γονιδίων στις επόμενες γενιές δεν θα πάει πέρα από τα όρια των κυττάρων (εξ ου και το όνομά τους - ενδογενή, με άλλα ενδογονικοί λέξεις), και τη γενετική τους πρόγραμμα, με ενσωματωμένο κυτταρικό DNA, θεωρείται αναπόσπαστο τμήμα του γονιδιώματος του ξενιστή.

Έχει τώρα αποδειχθεί ότι περίπου το 8-10% του ανθρώπινου γονιδιώματος αποτελείται από νουκλεοτιδικές αλληλουχίες ρετροϊών που μολύνουν τους εξελικτικούς προγόνους μας με δεκάδες εκατομμύρια χρόνια πριν.

Με άλλα λόγια, το ένα δέκατο του ανθρώπινου DNA είναι μια ηλικία γονίδια ρετροϊού του μερικά εκατομμύρια χρόνια ( «ρετρό» σημαίνει ότι η αντιγραφή της δικής γονιδίωμά του από αυτούς τους ιούς χρησιμοποιούν το μηχανισμό της αντίστροφης μεταγραφής: πρώτα, το ιικό ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση αρχίζει να συνθέτει ένα κλώνο DNA στο RNA του ιού, μετά από ότι ήδη σε αυτό το δεύτερο σπείρωμα συνθέτει, και περαιτέρω αυτό το ιικό DNA, διεισδύοντας μέσα από το κέλυφος του πυρήνα του κυττάρου, ενσωματώνεται στον ξενιστή και τρέχει ένα πρότυπο για σύνθεση του Master δυνάμεων ιικού RNA ήδη th κύτταρο).

Ερευνητές από το Ινστιτούτο της Οξφόρδης και του Κέντρου Έρευνας για το AIDS Ααράου Diamond (Νέα Υόρκη, ΗΠΑ) και το Ινστιτούτο Rega (Βέλγιο) αποφάσισε να ανακαλύψει το μηχανισμό με τον οποίο οι αρχαίοι ρετροϊοί ήταν σε θέση να εγγραφούν στα γονίδιά μας σε μεγάλες ποσότητες.

Για το σκοπό αυτό, μελέτησαν τα γονιδιώματα των 38 θηλαστικών. Εντόπισαν τμήματα που έχουν μία ρετροϊική αλληλουχία νουκλεοτιδίων, και στη συνέχεια τα συνέκριναν in silico ( «σε πυρίτιο», με άλλα λόγια χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες μεθόδους υπολογιστή-μαθηματική) για ομοιότητες και διαφορές μεταξύ των τμημάτων, τα οποία καταλαμβάνουν το τμήμα του ιικού DNA από αυτά τα γονιδιώματα.

Όπως έδειξε η ανάλυση, σε μια συγκεκριμένη κατηγορία ενδογενών ρετροϊών σε κάποιο επεισόδιο της εξέλιξής τους, χάθηκε το γονίδιο env υπεύθυνο για την πρωτεΐνη, το οποίο βοηθά τον ιό να διεισδύσει στο κύτταρο.

Απώλεια μολύνουν άλλα κύτταρα δεν σήμαινε την απώλεια της δυνατότητας της αυτο-αναπαραγωγής, αλλά τώρα ολόκληρη η διάρκεια ζωής του ιού άρχισαν να λαμβάνουν χώρα παράλληλα με τις δικές διάρκεια της ζωής μέσα στο κύτταρο-ξενιστή χρησιμοποιώντας μια ιογενή κινητά τμήματα του DNA - ρετροτρανσποζόνια.

Αν και πιο ενδιαφέρον είναι ότι με την απώλεια ορισμένων ρετροϊών που προσβάλλουν αυτές τις λειτουργίες ιών ταχέως αυξημένη εκπροσώπηση τους εντός του γονιδιώματος, και ποιο είναι το αποτέλεσμα ήταν η επικράτηση του γενετικού υλικού του ιού στο DNA των θηλαστικών.

Συγκρίνοντας τα διαφορετικά γονιδιώματα, οι ερευνητές συνόψισαν την ευελιξία αυτού του φαινομένου: η απώλεια της πιθανότητας μολύνσεως έδωσε 30 φορές αύξηση της ποσότητας του ιικού υλικού.

Οι ενδογενείς ρετροϊοί είναι επικίνδυνοι για την υγεία;

Με το καθήκον της εξάπλωσης των δικών τους γονιδίων, οι ιοί αντιμετωπίζουν εξαιρετικά, έχοντας καταχωρηθεί στο ανθρώπινο DNA ως επιβάτες χωρίς να βλάπτουν τη μεταφορά. Για τους ιδιοκτήτες είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν είναι παθογόνα μη-μολυσματική, δεν σχηματίζουν σωματίδια ιού, με άλλα λόγια μία δεν μολύνει και το παρόν υπό τον ρυθμιστικό έλεγχο του DNA κυττάρου μεταγραφή.

Αν κοιτάξετε μια άλλη οπτική γωνία, υπάρχουν ενδείξεις ότι ορισμένοι ενδογενείς ρετροϊούς (όπως ορισμένοι εξωγενείς επαγωγής, για παράδειγμα, σάρκωμα, Rous λέμφωμα και μυελοπάθεια) έχουν ογκογόνο δυναμικό και να έχουν μια καλή ευκαιρία για την τόνωση της ανάπτυξης του καρκίνου, αν και ξεκινά διαδικασίες, αναγκάζοντας τον οργανισμό να καταβάλει τα κινδύνους, είναι ασαφές. Η μελέτη «ορυκτά» ιούς στο γονιδίωμά μας μόλις αρχίζει, έτσι ώστε η πιο γνωστική άνοιγμα, αναγκάζοντας να δούμε το σώμα μας κάτω από μια εντελώς διαφορετική οπτική γωνία, είναι ακόμα να έρθει