Den Grund gefunden, warum 10 % des menschlichen Genoms aus Retrovirus-Genen bestehen
Zuletzt überprüft: 16.10.2021
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Virologen haben einen Mechanismus entdeckt, der es Retroviren ermöglichte, sich über Millionen von Jahren als integraler Bestandteil der Säugetier-DNA effektiv zu vermehren.
Die Hauptaufgabe von Viren ist die Übertragung eigener Gene auf nachfolgende Generationen. In dem Bemühen, sich um jeden Preis zu vermehren - alle Viren heben sich nicht von anderen lebenden Organismen, einschließlich Menschen, ab.
Der Unterschied besteht in der außergewöhnlichen Einfachheit der Vorrichtung des Virus, die auf ein Molekül reduziert ist - der Träger des Genoms, virale RNA, DNA oder in einigen Varianten ihrer Kombination. Ein weiterer Unterschied des Virus ist eine doppelte Bedingung des Virus - die „toten“ extrazelluläre Lage, Viruspartikel oder Virionen, die nicht so gut wie keine unabhängige Aktivität aufweisen und „leben“, wenn das Virus wird innerhalb der Wirtszelle und beginnt durch die Einbettung in den zellulären Mechanismus der DNA-Transkription zu multiplizieren.
Es stellte sich jedoch relativ kürzlich heraus, dass bei der Entdeckung von endogenen Retroviren bei einigen Viren das Virionstadium nicht vorhanden sein kann.
Diese Viren übertragen ihre eigenen Gene an nachfolgende Generationen, ohne die Zelle zu verlassen (daher ihr Name - endogen, mit anderen Worten, intragenisch), und ihr genetisches Programm, eingebettet in zelluläre DNA, wird als ein integraler Teil des Wirtsgenoms betrachtet.
Es wurde nun festgestellt, dass etwa 8-10% des menschlichen Genoms aus Nukleotidsequenzen von Retroviren bestehen, die unsere evolutionären Vorfahren vor Millionen von Jahren infizieren.
Mit anderen Worten, ein Zehntel der menschlichen DNA ein Retrovirus-Gene Alter von wenigen Millionen Jahren ist ( „retro“ bedeutet, dass die Replikation des eigenen Genoms dieser Viren, den Mechanismus der reversen Transkription verwenden: Erstens, reverse das virale Enzym Transkriptase beginnt einen DNA-Strang auf der viralen RNA zu synthetisieren, nach daß bereits in diesem zweiten Thread synthetisiert, und die virale DNA Weiteren durch die Hülle des Zellkernes infiltrierte, integriert in den Wirt und betreibt eine Matrize für die Synthese von viralen RNA Master-Kräften bereits Zelle).
Forscher des Oxford Institute und das Zentrum für AIDS-Forschung Aarau Diamond (New York, USA) und dem Institut für Rega (Belgien) beschlossen, den Mechanismus, um herauszufinden, durch welche die alten Retroviren konnten in unseren Genen in großen Mengen registrieren.
Zu diesem Zweck untersuchten sie die Genome von 38 Säugetieren. Sie identifizierten Abschnitte eine retrovirale Nukleotidsequenz sind, und dann verglichen sie in silico ( «in silicon“, mit anderen Worten unter Verwendung von spezialisierten Computer-mathematischen Methoden) auf Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den Teilen, die sie in dem Teil der viralen DNA von diesen Genomen besetzen.
Wie die Analyse zeigte, ging in einer bestimmten Kategorie von endogenen Retroviren in einigen Phasen ihrer Evolution das env-Gen verloren, das für das Protein verantwortlich ist, das dem Virus hilft, in die Zelle einzudringen.
Der Verlust der Fähigkeit, andere Zellen zu infizieren, bedeutete nicht, die Gelegenheit zur Selbstreplikation zu verlieren, sondern nur die gesamte Lebenszeit des Virus begann, innerhalb der Wirtszelle parallel zu seiner eigenen Lebensspanne unter Verwendung viraler mobiler DNA-Stellen - Retrotransposons - zu wandern.
Am interessantesten ist jedoch, dass mit dem Verlust bestimmter Retroviren der infektiösen Funktion diese Viren ihre Repräsentation innerhalb des Genoms schnell erhöhten, was dazu führte, dass das genetische Material von Viren in Säugetier-DNA vorherrschte.
Beim Vergleich verschiedener Genome haben die Forscher die Vielseitigkeit dieses Phänomens zusammengefasst: Der Verlust der Infektionsmöglichkeit führte zu einer 30-fachen Zunahme der Menge an viralem Material.
Sind endogene Retroviren gesundheitsgefährdend?
Mit der Aufgabe, ihre eigenen Gene zu verbreiten, sind Viren hervorragend in der Lage, sich in der menschlichen DNA als Passagiere zu registrieren, ohne den Transport zu beeinträchtigen. Für Besitzer sind sie in den meisten Fällen nicht pathogen, nicht infektiös, bilden keine Virionpartikel, mit anderen Worten, sie infizieren niemanden und sind unter regulatorischer Kontrolle der zellulären DNA-Transkription vorhanden.
Wenn Sie an einem anderen Blickwinkel zu betrachten, gibt es Hinweise darauf, dass einige endogene Retroviren (wie bestimmte exogene Induzierung zum Beispiel Sarkom, Rous-Lymphom und Myelopathie) onkogene Potential besitzen und haben eine gute Chance, die Entwicklung von Krebs zu stimulieren, obwohl es Prozesse beginnt, zwingt den Körper so zu bezahlen Risiken, es ist unklar. Die Studie „fossil“ Viren in unserem Genom ist erst am Anfang, so dass die kognitive Öffnung und zwang in unserem Körper zu betrachten unter einem völlig anderen Blickwinkel, kommt erst noch