A genomunkba ágyazott vírus DNS-szekvenciák formájában az ősi vírusjárványok maradványai még mindig aktívak az egészséges emberekben. új kutatás my munkatársai és én nemrég megjelent.
A HERV-ek vagy humán endogén retrovírusok alkotják kb az emberi genom nyolc százaléka, amely az emberiség főemlős ősei évmilliókkal ezelőtt elszenvedett fertőzések következtében maradt el. A replikációjuknak köszönhetően az emberi genom részévé váltak.
Mint a modern HIV, ezek az ősi retrovírusok genetikai anyagukat be kellett illeszteniük gazdájuk genomjába a replikációhoz. Általában ez a fajta vírusgenetikai anyag nem öröklődik nemzedékről nemzedékre. Néhány ősi retrovírus azonban képessé vált arra megfertőzik a csírasejteket, mint a petesejt vagy a spermium, amelyek DNS-üket továbbadják a jövő generációinak. A csírasejtek megcélzásával ezek a retrovírusok évmilliók alatt beépültek az emberi ősgenomokba, és hatással lehetnek arra, hogy a kutatók hogyan szűrik és tesztelik a betegségeket manapság.
Aktív vírusgének az emberi genomban
A vírusok genomjukat a gazdaszervezetükbe helyezik be a provírus. Vannak a környéken 30 féle A humán endogén retrovírusok száma manapság az emberekben, ami több mint 60,000 XNUMX provírust jelent az emberi genomban. Bemutatják annak a számos világjárványnak a hosszú történetét, amelyeknek az emberiséget az evolúció során kitéve. A tudósok szerint ezek a vírusok egykor széles körben megfertőzték a lakosságot, mivel nemcsak az emberi genomban, hanem a csimpánz, gorillaés más főemlős genomok.
Kutatás laborunk és mások bebizonyították, hogy a HERV gének aktívak a beteg szövetekben, mint pl tumorok, valamint közben emberi embrionális fejlődés. De még mindig nagyrészt ismeretlen volt, hogy a HERV gének milyen aktívak az egészséges szövetekben.
A kérdés megválaszolásához laboratóriumunk úgy döntött, hogy a HML-2 néven ismert HERV-ek egy csoportjára összpontosít. Ez a csoport a legutóbb aktív a HERV-ek közülkevesebb mint ötmillió éve kihalt. Még most is egyes provírusai a emberi genom továbbra is megtartják a vírusfehérjék előállításának képességét.
Megvizsgáltuk a genetikai anyagot a adatbázis több mint 14,000 2 adományozott szövetmintát tartalmaz a szervezet minden részéről. Olyan szekvenciákat kerestünk, amelyek megegyeztek a genomban található HML-37 provírusokkal, és 2 különböző HML-54 provírust találtunk, amelyek még aktívak voltak. Mind az XNUMX általunk elemzett szövetmintában volt valamilyen bizonyíték egy vagy több ilyen provírus aktivitására. Ezenkívül minden szövetminta legalább egy provírus genetikai anyagát is tartalmazta, amely még képes vírusfehérjéket termelni.
A HERV-k szerepe az emberi egészségben és betegségekben
Az a tény, hogy az ősi vírusok több ezer darabja még mindig létezik az emberi genomban, és akár fehérjét is képes létrehozni, jelentős mértékben felhívta a kutatók figyelmét, különösen azért, mert a rokon, ma is aktív vírusok emlőrák és a AIDS-szerű betegség állatoknál.
Még mindig vizsgálják, hogy az emberi endogén retrovírusok genetikai maradványai betegségeket okozhatnak-e az emberekben. A kutatók vírusszerű részecskéket fedeztek fel a HML-2-ből rákos sejtekben, és a HERV genetikai anyag jelenlétét a beteg szövetben olyan állapotokkal hozták összefüggésbe, mint pl Lou Gehrig-kór vagy amiotrófiás laterális szklerózis<p></p> sclerosis multiplex és még skizofrénia.
Tanulmányunk új szempontot ad ehhez az adathoz azáltal, hogy kimutatja, hogy a HERV gének még az egészséges szövetekben is jelen vannak. Ez azt jelenti, hogy a HERV RNS jelenléte nem biztos, hogy elegendő ahhoz, hogy a vírust összekapcsolja egy betegséggel.
Fontos, hogy ez azt is jelenti, hogy a HERV gének vagy fehérjék már nem lehetnek jó célpontok a gyógyszerek számára. A HERV-ket számos potenciális gyógyszer célpontjaként tárták fel, többek között antiretrovirális gyógyszer, mellrák elleni antitestekés T-sejtes terápiák melanoma kezelésére. A HERV-géneket rákbiomarkerként használó kezeléseknél figyelembe kell venni azok egészséges szövetekben való aktivitását is.
Másrészt kutatásunk azt is sugallja, hogy a HERV-k akár hasznosak is lehetnek az emberek számára. A leghíresebb emberi és állati genomba ágyazott HERV, syncytin, egy ősi retrovírusból származó gén, amely fontos szerepet játszik a méhlepény kialakulásában. A terhesség minden emlősnél az ebben a génben kódolt víruseredetű fehérjétől függ.
Hasonlóképpen, egerek, macskák, és a juh módot találtak arra is, hogy endogén retrovírusokkal védekezzenek az őket létrehozó eredeti ősi vírus ellen. Noha ezek a beágyazott vírusgének nem képesek gazdaszervezetük gépezetét felhasználni egy teljes vírus létrehozására, elég sérült darabjaik keringenek a szervezetben ahhoz, hogy megzavarják ősvírusuk replikációs ciklusát, ha a gazda találkozik vele. A tudósok elmélete szerint egy HERV évmilliókkal ezelőtt játszhatta ezt a védő szerepet az emberekben. Tanulmányunk rávilágít néhány további HERV-re, amelyeket az emberi szervezet nemrégiben igényelhetett vagy kooptált volna ugyanerre a célra.
Az ismeretlenek maradnak
Kutatásunk olyan szintű HERV aktivitást tár fel az emberi szervezetben, amely korábban ismeretlen volt, és annyi kérdést vet fel, ahány választ adott.
Még mindig sokat kell tanulni az ősi vírusokról, amelyek megmaradnak az emberi genomban, beleértve azt is, hogy jelenlétük előnyös-e, és milyen mechanizmus irányítja tevékenységüket. Szintén fontos lesz megnézni, hogy ezek közül a génekből valóban fehérjékké alakulnak-e.
E kérdések megválaszolása feltárhatja ezen ősi vírusgének korábban ismeretlen funkcióit, és jobban segítheti a kutatókat annak megértésében, hogyan reagál az emberi test az evolúcióra az ősi világjárványok nyomai mellett.
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
