Überreste alter viraler Pandemien in Form von viralen DNA-Sequenzen, die in unser Genom eingebettet sind, sind demnach bei gesunden Menschen immer noch aktiv neue Forschung my Kopien und ich kürzlich erschienen.
HERVs oder humane endogene Retroviren machen die Runde acht Prozent des menschlichen Genoms, zurückgelassen als Folge von Infektionen, an denen die Primatenvorfahren der Menschheit vor Millionen von Jahren litten. Sie wurden aufgrund ihrer Replikation Teil des menschlichen Genoms.
Wie modern HIV, diese alten Retroviren mussten ihr genetisches Material in das Genom ihres Wirts einfügen, um sich zu replizieren. Normalerweise wird diese Art von viralem genetischem Material nicht von Generation zu Generation weitergegeben. Aber einige alte Retroviren haben die Fähigkeit dazu erlangt Keimzellen infizieren, wie Ei oder Sperma, die ihre DNA an zukünftige Generationen weitergeben. Indem sie auf Keimzellen abzielten, wurden diese Retroviren im Laufe von Millionen von Jahren in die Genome menschlicher Vorfahren eingebaut und können Auswirkungen darauf haben, wie Forscher heute Krankheiten untersuchen und testen.
Aktive virale Gene im menschlichen Genom
Viren fügen ihre Genome in Form von a Provirus. Es gibt rund 30 verschiedene Arten von humanen endogenen Retroviren in Menschen heute, die sich auf über 60,000 Proviren im menschlichen Genom belaufen. Sie zeigen die lange Geschichte der vielen Pandemien, denen die Menschheit im Laufe der Evolution ausgesetzt war. Wissenschaftler glauben, dass diese Viren die Bevölkerung einst weit verbreitet infizierten, da sie sich nicht nur im menschlichen Genom, sondern auch im menschlichen Genom festgesetzt haben Schimpanse, Gorilla, und andere Primatengenome.
Forschung aus unser Labor und andere haben gezeigt, dass HERV-Gene in erkranktem Gewebe aktiv sind, wie z Tumoren, sowie während menschliche Embryonalentwicklung. Doch wie aktiv HERV-Gene in gesundem Gewebe sind, war noch weitgehend unbekannt.
Um diese Frage zu beantworten, hat sich unser Labor entschieden, sich auf eine Gruppe von HERVs zu konzentrieren, die als HML-2 bekannt ist. Diese Gruppe ist die zuletzt aktiv der HERVs, die vor weniger als fünf Millionen Jahren ausgestorben sind. Schon jetzt sind einige seiner Proviren innerhalb der Menschliche DNA immer noch die Fähigkeit behalten, virale Proteine herzustellen.
Wir untersuchten das genetische Material in a Datenbank mit über 14,000 gespendeten Gewebeproben aus dem ganzen Körper. Wir suchten nach Sequenzen, die zu jedem HML-2-Provirus im Genom passten, und fanden 37 verschiedene HML-2-Proviren, die noch aktiv waren. Alle 54 von uns analysierten Gewebeproben wiesen Hinweise auf die Aktivität eines oder mehrerer dieser Proviren auf. Darüber hinaus enthielt jede Gewebeprobe auch genetisches Material von mindestens einem Provirus, das noch virale Proteine produzieren könnte.
Die Rolle von HERVs in der menschlichen Gesundheit und Krankheit
Die Tatsache, dass im menschlichen Genom noch Tausende von Stücken alter Viren existieren und sogar Proteine erzeugen können, hat eine beträchtliche Aufmerksamkeit von Forschern auf sich gezogen, zumal verwandte Viren, die heute noch aktiv sind, verursachen können Brustkrebs machen AIDS-ähnliche Krankheit bei Tieren.
Ob die genetischen Überreste menschlicher körpereigener Retroviren beim Menschen Krankheiten verursachen können, wird noch untersucht. Forscher haben virusähnliche Partikel von HML-2 entdeckt in Krebszellen, und das Vorhandensein von genetischem HERV-Material in erkranktem Gewebe wurde mit Zuständen wie z Lou-Gehrig-Krankheit oder amyotrophe Lateralsklerose, sowie Multiple Sklerose und sogar Schizophrenie.
Unsere Studie fügt diesen Daten einen neuen Blickwinkel hinzu, indem sie zeigt, dass HERV-Gene sogar in gesundem Gewebe vorhanden sind. Das bedeutet, dass das Vorhandensein von HERV-RNA möglicherweise nicht ausreicht, um das Virus mit einer Krankheit in Verbindung zu bringen.
Wichtig ist, dass dies auch bedeutet, dass HERV-Gene oder -Proteine möglicherweise keine guten Ziele für Medikamente mehr sind. HERVs wurden als Ziel für eine Reihe potenzieller Medikamente untersucht, darunter: antiretrovirale Medikamente, Antikörper gegen Brustkrebs und T-Zell-Therapien für Melanom. Behandlungen, die HERV-Gene als Krebs-Biomarker verwenden, müssen auch ihre Aktivität in gesundem Gewebe berücksichtigen.
Andererseits legt unsere Forschung auch nahe, dass HERVs für Menschen sogar von Vorteil sein könnten. Das berühmteste HERV eingebettet in menschliches und tierisches Genom, Syncytin, ist ein von einem alten Retrovirus abgeleitetes Gen, das eine wichtige Rolle bei der Bildung der Plazenta spielt. Die Schwangerschaft bei allen Säugetieren hängt von dem Virus-abgeleiteten Protein ab, das in diesem Gen kodiert ist.
Ebenso Mäuse, Katzen, machen Schaf fanden auch einen Weg, endogene Retroviren zu verwenden, um sich gegen den ursprünglichen alten Virus zu schützen, der sie geschaffen hat. Während diese eingebetteten viralen Gene nicht in der Lage sind, die Maschinerie ihres Wirts zu nutzen, um ein vollständiges Virus zu erzeugen, zirkulieren genügend ihrer beschädigten Teile im Körper, um den Replikationszyklus ihres Vorfahrenvirus zu stören, wenn der Wirt darauf trifft. Das vermuten Wissenschaftler ein HERV Diese schützende Rolle könnten Menschen vor Millionen von Jahren gespielt haben. Unsere Studie hebt einige weitere HERVs hervor, die vom menschlichen Körper erst viel später für denselben Zweck beansprucht oder kooptiert werden könnten.
Unbekannte bleiben
Unsere Forschung zeigt ein Niveau der HERV-Aktivität im menschlichen Körper, das zuvor unbekannt war, und wirft so viele Fragen auf, wie es beantwortet.
Es gibt noch viel über die alten Viren zu lernen, die im menschlichen Genom verweilen, einschließlich der Frage, ob ihre Anwesenheit vorteilhaft ist und welcher Mechanismus ihre Aktivität antreibt. Es wird auch wichtig sein zu sehen, ob eines dieser Gene tatsächlich zu Proteinen verarbeitet wird.
Die Beantwortung dieser Fragen könnte bisher unbekannte Funktionen für diese alten Virusgene aufdecken und den Forschern helfen, besser zu verstehen, wie der menschliche Körper neben diesen Überresten alter Pandemien auf die Evolution reagiert.
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
