Присоединяйтесь к нашим группам

Первобытный вирус в ДНК современного человека: угроза или ключ к разгадке?

Первобытный вирус в ДНК современного человека: угроза или ключ к разгадке?
Обнаружено поразительное свидетельство того, что древний вирус, который ранее был идентифицирован только в окаменелых останках, в свое время в незначительных количествах инфицировал некоторых первобытных людей сотни тысяч и даже миллионов лет назад. Этот древний ретровирус является своего рода живым ископаемым, и открытие его нетронутого образца в человеческом геноме поднимает вопрос о том, как ему удалось выжить, и предполагает присутствие остальных гостей из далекого эволюционного прошлого в ДНК многих современных особей.
07 04 2016
16:04

Роберт Джиффорд, старший научный сотрудник Университета Глазго.

Ревтровирус размножается посредством внедрения своего генома в геном инфицированной клетки. Иногда ретровирусы заражают клетки зародышевой линии (они присутствуют в яйцах и в сперме), и если эти клетки не погибают и впоследствии дают жизнь новому организму, новый организм становится носителем ретровируса, содержащегося в наследственной части его генома. Таким образом, геномы млекопитающих, птиц и прочих позвоночных накопили множество последовательностей ДНК, произошедших от ретровирусов, известных как эндогенные ретровирусы (ЭРВ). Например, около 8% человеческого генома включает ЭРВ.

Большая часть этих последовательностей являются геномными ископаемыми в активной стадии разрушения и не в состоянии воспроизвести какой-либо вид инфекционных частиц. Следует отметить, однако, тот удивительный факт, что некоторые ЭРВ привлекаются для выполнения определенных физиологических функций организма их носителя – например, для поддержки иммунной системы. Подобные «одомашненные» вирусные последовательности, хотя и вполне самостоятельны, органично становятся частью генома носителя. Они тоже не могут воспроизводить инфекционные частицы, полностью потеряв генетические механизмы для подобного воспроизводства.

Тем не менее, существует толика последовательностей ЭРВ, способных к воспроизводству инфекционных частиц; это подтверждает возможность того, что геномы особи-носителя могут быть колонизированы инфекционными ретровирусами. Этот процесс еще недостаточно изучен, но недавно проведенное исследование обнаружило то, с какой необыкновенной скрытностью проходит подобный процесс, если для его выявления необходимо применить самые современные и эффективные методы исследования.

«Лох-Несское чудовище» человеческого генома

В человеческом геноме сокрыты все виды ДНК

Успехи, достигнутые в изучении последовательности образования геномов, выявили огромное разнообразие ЭРВ в геномах позвоночных с существенными различиями между особями. Многие из них чрезвычайно древние, в то время как более «молодые» ЭРВ отличаются неповрежденной структурой и менее подвержены мутации. У некоторых особей (например, мышей) геном содержит множество ЭРВ, способных к воспроизводству инфекционных вирусов, но почти все ЭРВ в человеческих организмах (их называют ЧЭРВ) являются нефункциональными остатками вымерших рестровирусов. Единственным исключением является группа ЧЭРВ-К, которая потенциально способна к воспроизводству, несмотря на многомиллионный возраст.

Предыдущие исследования последовательностей ЧЭРВ-К в человеческом геноме указывали на то, что совсем недавно он был активным в человеческом организме и что он мог даже циркулировать посредством инфицирования. Авторы этих недавних исследований Джулия Уальдшутте и Зак Уильямс, работающие в лаборатории Джона Коффина  при Университете Тафтс, проводили изыскания с целью обнаружения ЧЭРВ-К с использованием массивов данных Проекта 1000 Геномов и Проекта по разнообразию человеческих геномов. Коллектив исследователей выработал методику, которая позволила им погрузиться чрезвычайно глубоко в данные каталоги и установить, что человеческий геном содержит в целом 36 уникальных образцов ЧЭРВ-К, отсутствующих в стандартных последовательностях человеческого генома, в том числе 19 новых.

Самым поразительным явился тот факт, что одним среди этих только что открытых образцов стал нетронутый вирус без всяких признаков мутации, которые могли бы разрушить его функции. Открытие нетронутого вируса, сокрытого в представителях человеческой расы, укрепило предположение о том, что ретровирус ЧЭРВ-К до сих пор может оставаться «живым» в человеческих организмах (по крайней мер, до недавнего времени) и может и поныне циркулировать в каком-то ареале даже сегодня.

Будущие направления

Возникает много вопросов: неужели ЧЭРВ-К до сих пор активен в человеческих организмах? Находится ли он в ждущем режиме для того, чтобы однажды проснуться и стать вестником инфекционной эпидемии? Или же признаки недавней активности ЧЭРВ-К - всего лишь агония древнего ретровируса, неминуемо, медленно, но уверенно приближающегося к своему полному вымиранию?

Вполне возможно, что находясь в полуспящем состоянии на крайне низком уровне активности, ЧЭРВ-К способен избегать последствий от мутаций, которые в противном случае уничтожили бы его. Либо, в качестве альтернативного варианта, должны были  сформироваться условия, в которых люди получили шанс на выживание, предусматривающий присутствие ЧЭРВ-К в человеческом ДНК после прохождения эволюционного отбора.

Эти гипотезы могут получить достаточное объяснение, поскольку вымершие ретровирусы могут быть восстановлены из остатков ДНК, а их биологические свойства изучены. Исследование того, каким образом древние вирусы были побеждены организмом особи-носителя, может предоставить нам подсказки для выработки стратегии, которую мы сможем применить в борьбе с вирусами, угрожающими людям в наши дни.


Источник: theconversation.com





Contra Magazin
Китайский юань с октября этого года является частью валютных резервов МВФ. Даже, несмотря на это, валюта Китая уже давно начала играть все более важную роль в мире и уже имеет достаточный потенциал, чтобы заменить доллар в качестве основной мировой валюты.
13:40 | 06.12.2016
close Не показывать больше
Теперь читать новости на мобильном телефоне стало ещё удобнее
Скачай новое приложение obzor.press и всегда будь в курсе последних событий!