8% от генома на човека са останки от древни вируси
Приблизително 8% от нашия геном са остатъци от антични вируси, които в миналото са влезнали в тялото на нашите предшественици. Това написа Ейдън Бърн в американското списание Big Thing.
Останките от антични вирусни епидемии, под формата на вирусни ДНК последователности, вградени в нашите геноми, към момента са дейни при здрави хора, съгласно ново изследване, което моите сътрудници и аз неотдавна публикувахме, написа Бърн.
Остатъците от човешкия ендогенен ретровирус (HERV) съставляват почти 8% от човешкия геном. Те са резултат от болести, от които са страдали античните предшественици на индивида преди милиони години. И тези вируси са станали част от човешкия геном заради метода, по който се репликират.
Подобно на актуалния ХИВ, тези антични ретровируси трябваше да вметнат своя генетичен материал в генома на гостоприемника, с цел да се реализира процесът на репликация. Обикновено подобен вирусен генетичен материал не се предава от потомство на потомство. Но някои антични ретровируси са придобили способността да проникват в първичните зародишни кафези, като яйцеклетки или сперматозоиди, които в действителност предават своята ДНК на бъдещите генерации. Нахлувайки в първичните зародишни кафези, тези ретровируси са съумели да пуснат корени в геномите на човешките предшественици в продължение на няколко милиона години и в този момент те даже могат да повлияят на метода, по който откривателите тестват за избрани болести.
Активни гени на вируси в човешкия геном
Вирусите вкарват своя геном в клетките гостоприемници под формата на провирус. В момента има към 30 разнообразни типа човешки ендогенни ретровируси при хората, т.е. човешкият геном съдържа повече от 60 хиляди провируса. Тези провируси могат да опишат дългата история на многото пандемии, през които човечеството е трябвало да премине в хода на еволюцията. Учените считат, че голям брой популации в миналото са били инфектирани с тези вируси, защото техните ДНК последователности са били закрепени освен в човешкия геном, само че и в геномите на шимпанзета, горили и други примати.
Изследвания, извършени в нашата и други лаборатории, демонстрират, че HERV гените са дейни в заболели тъкани, като туморни тъкани, както и по време на ембрионалното развиване на индивида. Но какъв брой дейни са HERV гените в здравите тъкани към момента е значително незнайно.
За да отговорим на този въпрос, нашата лаборатория реши да се концентрира върху една група HERV, наречена HML-2. Това е най-новата дейна група от всички HERVs - тези вируси са изчезнали преди по-малко от 5 милиона години. Но даже и в този момент някои от неговите провируси, които не престават да съществуват в човешкия геном, демонстрират способността да създават вирусни протеини.
Ние анализирахме генетичния материал в база данни, съдържаща повече от 14 000 тъканни проби, взети от огромно многообразие от органи и елементи на тялото. Търсихме последователности, съответстващи на всеки HML-2 провирус в човешкия геном и открихме 37 разнообразни HML-2 провируса, които към момента бяха дейни. 54 тъканни проби, които анализирахме, имаха някои доказателства за интензивност от един или повече от тези провируси. Освен това, всички тъканни проби също съдържат генетичен материал от най-малко един провирус, който към момента има способността да създава вирусни протеини.
Ролята на HERV вирусите в поддържането на здравето и развиването на болести
Фактът, че хиляди елементи от антични вируси към момента участват в човешкия геном и даже могат да създават протеини, е от огромен интерес за учените, изключително откакто вируси, сходни на тях, които остават дейни и до през днешния ден, могат да причинят такива болести като рак на гърдата и сходно на СПИН заболяване при животните.
Все още не е ясно дали генетичните остатъци от човешки ендогенни ретровируси към момента могат да причинят заболяване при хората. Учените са разкрили частици, сходни на HML-2 вирусите в раковите кафези, а съществуването на HERV генетичен материал в засегнатите тъкани е обвързвано с развиването на болести като амиотрофична латерална склероза, множествена склероза и даже шизофрения.
Нашето изследване прави нов взор върху тези данни, показвайки, че HERV гените участват даже в здрави тъкани. Това значи, че съществуването на HERV РНК може да не е задоволително, с цел да свърже вируса с развиването на несъмнено заболяване.
По-важното е, че това също значи, че HERV гените или протеините може към този момент да не са подобаващи цели за медикаменти. За HERV учените са тествали набор от медикаменти, в това число антиретровирусни, антитела за рак на гърдата и Т-клетъчна терапия за меланом. При използването на лекувания, употребяващи HERV гени като раков биомаркер, би трябвало да се вземе поради и тяхната интензивност в здравите тъкани.
От друга страна, нашето изследване демонстрира, че HERV могат даже да бъдат потребни за хората. Най-известният HERV, нахлул в човешки и скотски геноми, е синцитинът, който е ген, получен от античен ретровирус, който играе значима роля във образуването на плацентата. Бременността при всички бозайници зависи от протеина, който този ген кодира.
Междувременно мишки, котки и овце също са намерили метод да употребяват ендогенни ретровируси, с цел да се защитят против истинския античен вирус, който ги е основал. Въпреки че тези нахлуващи вирусни ДНК последователности не могат да принудят гостоприемника да пресъздаде пълностоен вирус, задоволително от тези елементи циркулират в тялото на гостоприемника, с цел да попречат на техния предходник вирус да се репликира, в случай че гостоприемникът го срещне. Учените допускат, че един HERV може да е играл защитна роля измежду хората преди милиони години. Нашето изследване демонстрира, че някои други HERV могат да влязат в човешкия геном и по-късно да бъдат употребявани от човешкото тяло за същата цел.
Още доста незнайни
Нашето изследване показва равнища на интензивност на HERV в човешкото тяло, които преди този момент бяха незнайни, и в следствие повдигна толкоз въпроси, колкото и отговори.
Имаме още доста да учим за античните вируси, които не престават да съществуват в човешкия геном, в това число дали тяхното наличие е от изгода за хората и какви механизми са виновни за тяхната интензивност. Освен това ще бъде належащо да се изследва дали тези гени могат да провокират производството на вирусни протеини.
Когато отговорим на тези въпроси, ще можем да разберем незнайните до момента функционалности на гените на тези антични вируси и ще помогнем на учените да схванат по какъв начин човешкото тяло реагира на еволюцията, запазвайки ехото от антични пандемии вътре.
Превод и редакция: Рени ТОМОВИЧ
Останките от антични вирусни епидемии, под формата на вирусни ДНК последователности, вградени в нашите геноми, към момента са дейни при здрави хора, съгласно ново изследване, което моите сътрудници и аз неотдавна публикувахме, написа Бърн.
Остатъците от човешкия ендогенен ретровирус (HERV) съставляват почти 8% от човешкия геном. Те са резултат от болести, от които са страдали античните предшественици на индивида преди милиони години. И тези вируси са станали част от човешкия геном заради метода, по който се репликират.
Подобно на актуалния ХИВ, тези антични ретровируси трябваше да вметнат своя генетичен материал в генома на гостоприемника, с цел да се реализира процесът на репликация. Обикновено подобен вирусен генетичен материал не се предава от потомство на потомство. Но някои антични ретровируси са придобили способността да проникват в първичните зародишни кафези, като яйцеклетки или сперматозоиди, които в действителност предават своята ДНК на бъдещите генерации. Нахлувайки в първичните зародишни кафези, тези ретровируси са съумели да пуснат корени в геномите на човешките предшественици в продължение на няколко милиона години и в този момент те даже могат да повлияят на метода, по който откривателите тестват за избрани болести.
Активни гени на вируси в човешкия геном
Вирусите вкарват своя геном в клетките гостоприемници под формата на провирус. В момента има към 30 разнообразни типа човешки ендогенни ретровируси при хората, т.е. човешкият геном съдържа повече от 60 хиляди провируса. Тези провируси могат да опишат дългата история на многото пандемии, през които човечеството е трябвало да премине в хода на еволюцията. Учените считат, че голям брой популации в миналото са били инфектирани с тези вируси, защото техните ДНК последователности са били закрепени освен в човешкия геном, само че и в геномите на шимпанзета, горили и други примати.
Изследвания, извършени в нашата и други лаборатории, демонстрират, че HERV гените са дейни в заболели тъкани, като туморни тъкани, както и по време на ембрионалното развиване на индивида. Но какъв брой дейни са HERV гените в здравите тъкани към момента е значително незнайно.
За да отговорим на този въпрос, нашата лаборатория реши да се концентрира върху една група HERV, наречена HML-2. Това е най-новата дейна група от всички HERVs - тези вируси са изчезнали преди по-малко от 5 милиона години. Но даже и в този момент някои от неговите провируси, които не престават да съществуват в човешкия геном, демонстрират способността да създават вирусни протеини.
Ние анализирахме генетичния материал в база данни, съдържаща повече от 14 000 тъканни проби, взети от огромно многообразие от органи и елементи на тялото. Търсихме последователности, съответстващи на всеки HML-2 провирус в човешкия геном и открихме 37 разнообразни HML-2 провируса, които към момента бяха дейни. 54 тъканни проби, които анализирахме, имаха някои доказателства за интензивност от един или повече от тези провируси. Освен това, всички тъканни проби също съдържат генетичен материал от най-малко един провирус, който към момента има способността да създава вирусни протеини.
Ролята на HERV вирусите в поддържането на здравето и развиването на болести
Фактът, че хиляди елементи от антични вируси към момента участват в човешкия геном и даже могат да създават протеини, е от огромен интерес за учените, изключително откакто вируси, сходни на тях, които остават дейни и до през днешния ден, могат да причинят такива болести като рак на гърдата и сходно на СПИН заболяване при животните.
Все още не е ясно дали генетичните остатъци от човешки ендогенни ретровируси към момента могат да причинят заболяване при хората. Учените са разкрили частици, сходни на HML-2 вирусите в раковите кафези, а съществуването на HERV генетичен материал в засегнатите тъкани е обвързвано с развиването на болести като амиотрофична латерална склероза, множествена склероза и даже шизофрения.
Нашето изследване прави нов взор върху тези данни, показвайки, че HERV гените участват даже в здрави тъкани. Това значи, че съществуването на HERV РНК може да не е задоволително, с цел да свърже вируса с развиването на несъмнено заболяване.
По-важното е, че това също значи, че HERV гените или протеините може към този момент да не са подобаващи цели за медикаменти. За HERV учените са тествали набор от медикаменти, в това число антиретровирусни, антитела за рак на гърдата и Т-клетъчна терапия за меланом. При използването на лекувания, употребяващи HERV гени като раков биомаркер, би трябвало да се вземе поради и тяхната интензивност в здравите тъкани.
От друга страна, нашето изследване демонстрира, че HERV могат даже да бъдат потребни за хората. Най-известният HERV, нахлул в човешки и скотски геноми, е синцитинът, който е ген, получен от античен ретровирус, който играе значима роля във образуването на плацентата. Бременността при всички бозайници зависи от протеина, който този ген кодира.
Междувременно мишки, котки и овце също са намерили метод да употребяват ендогенни ретровируси, с цел да се защитят против истинския античен вирус, който ги е основал. Въпреки че тези нахлуващи вирусни ДНК последователности не могат да принудят гостоприемника да пресъздаде пълностоен вирус, задоволително от тези елементи циркулират в тялото на гостоприемника, с цел да попречат на техния предходник вирус да се репликира, в случай че гостоприемникът го срещне. Учените допускат, че един HERV може да е играл защитна роля измежду хората преди милиони години. Нашето изследване демонстрира, че някои други HERV могат да влязат в човешкия геном и по-късно да бъдат употребявани от човешкото тяло за същата цел.
Още доста незнайни
Нашето изследване показва равнища на интензивност на HERV в човешкото тяло, които преди този момент бяха незнайни, и в следствие повдигна толкоз въпроси, колкото и отговори.
Имаме още доста да учим за античните вируси, които не престават да съществуват в човешкия геном, в това число дали тяхното наличие е от изгода за хората и какви механизми са виновни за тяхната интензивност. Освен това ще бъде належащо да се изследва дали тези гени могат да провокират производството на вирусни протеини.
Когато отговорим на тези въпроси, ще можем да разберем незнайните до момента функционалности на гените на тези антични вируси и ще помогнем на учените да схванат по какъв начин човешкото тяло реагира на еволюцията, запазвайки ехото от антични пандемии вътре.
Превод и редакция: Рени ТОМОВИЧ
Източник: varna24.bg
КОМЕНТАРИ