Nove publikacije
Otkriven razlog zašto 10% ljudskog genoma čine retrovirusni geni
Posljednji pregledao: 01.07.2025
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Virolozi su identificirali mehanizam koji je omogućio retrovirusima da se učinkovito repliciraju milijunima godina kao dio DNK sisavaca.
Glavnim zadatkom virusa smatra se prijenos vlastitih gena na sljedeće generacije. U nastojanju da se razmnože pod svaku cijenu - svi virusi se ne razlikuju od ostalih živih organizama, uključujući i ljude.
Razlika je u iznimnoj jednostavnosti virusne strukture, koja je svedena na jednu molekulu - nositelj genoma, virusnu RNA, DNA ili u nekim varijantama njihovu kombinaciju. Druga razlika virusa je u dvojnom stanju virusa - "mrtvom" izvanstaničnom stanju virusnih čestica, odnosno viriona, koji praktički ne pokazuju samostalnu aktivnost, i "živom" stanju, kada virus ulazi u stanicu domaćina i počinje se razmnožavati, integrirajući se u stanični mehanizam transkripcije DNA.
No, relativno nedavno, otkrićem endogenih retrovirusa, pokazalo se da neki virusi možda nemaju virionski stadij.
Ti virusi prenose vlastite gene sljedećim generacijama bez izlaska izvan stanica (otuda i njihov naziv - endogeni, drugim riječima intrageni), a njihov genetski program, ugrađen u staničnu DNA, smatra se sastavnim dijelom genoma domaćina.
Sada je utvrđeno da oko 8-10% ljudskog genoma čine nukleotidne sekvence retrovirusa koji su zarazili naše evolucijske pretke prije desetaka milijuna godina.
Drugim riječima, jedna desetina ljudske DNK sastoji se od retrovirusnih gena starih nekoliko milijuna godina („retro“ znači da ti virusi koriste mehanizam reverzne transkripcije za replikaciju vlastitog genoma: prvo, virusni enzim reverzna transkriptaza počinje sintetizirati jedan lanac DNK na virusnoj RNK, zatim sintetizira drugi lanac na tom lancu, a zatim se ta virusna DNK, nakon što je prodrla kroz nuklearnu membranu stanice, ugrađuje u stanicu domaćina i funkcionira kao matrica za sintezu virusnih RNK od strane stanice domaćina).
Istraživači s Oxfordskog instituta, zajedno s Aarano Diamond Centrom za istraživanje AIDS-a (New York, SAD) i Rega Institutom (Belgija), odlučili su otkriti mehanizam kojim su se drevni retrovirusi mogli registrirati u našim genima u velikim količinama.
U tu svrhu proučavali su genome 38 sisavaca. Iz tih su genoma izolirali regije koje sadrže retrovirusne nukleotidne sekvence, a zatim ih usporedili in silico (drugim riječima, u siliciju, koristeći specijalizirane računalno-matematičke metode) radi sličnosti, razlika i uloge koju zauzimaju u virusnoj regiji DNA.
Kao što je analiza pokazala, određena kategorija endogenih retrovirusa izgubila je gen env, koji je odgovoran za protein koji pomaže virusu da prodre u stanicu, u nekom trenutku svoje evolucije.
Gubitak sposobnosti zaraze drugih stanica nije značio gubitak sposobnosti samorepliciranja, samo što je sada cijeli životni vijek virusa počeo prolaziti unutar stanice domaćina paralelno s njegovim vlastitim životnim vijekom uz pomoć virusnih mobilnih segmenata DNA - retrotranspozona.
Iako je najzanimljivije to što su gubitkom infektivne funkcije određenih retrovirusa ti virusi brzo povećali svoju zastupljenost unutar genoma, što je rezultiralo prevlasti genetskog materijala virusa u DNK sisavaca.
Usporedbom različitih genoma, istraživači su saželi svestranost ovog fenomena: gubitak infektivnosti rezultirao je 30-strukim povećanjem količine virusnog materijala.
Jesu li endogeni retrovirusi opasni za zdravlje?
Virusi se savršeno nose sa zadatkom širenja vlastitih gena, registrirajući se u ljudskoj DNK kao putnici bez nanošenja štete transportu. Za vlasnike su, u većini slučajeva, nepatogeni, neinfektivni, ne tvore virionske čestice, drugim riječima, ne zaraze nikoga i prisutni su pod regulatornom kontrolom stanične transkripcije DNK.
Gledajući to iz drugog kuta, postoje dokazi da neki endogeni retrovirusi (poput nekih egzogenih koji uzrokuju, na primjer, Rousov sarkom, limfome i mijelopatije) imaju onkogeni potencijal i sve šanse potaknuti razvoj raka, iako još uvijek nije jasno što pokreće procese koji prisiljavaju tijelo da plaća takve rizike. Proučavanje „fosilnih“ virusa u našem genomu tek počinje, tako da su najinformativnija otkrića koja nas prisiljavaju da na svoje tijelo gledamo iz potpuno drugačijeg kuta tek pred nama.