Genomumuzdaki Antik Viral DNA, Hastalıkları ve Gelişimi Nasıl Etkiler?


Aşağıdaki makale, izniyle yeniden basılmıştır. KonuşmaKonuşmaen son araştırmaları kapsayan çevrimiçi bir yayın.

Genomlarımıza gömülü viral DNA dizileri biçimindeki eski viral pandemilerin kalıntıları, sağlıklı insanlarda hala aktif durumda. yeni araştırma benim meslektaşlar ve ben yakın zamanda yayınlandı.

HERV’ler veya insan endojen retrovirüsleri, insan genomunun %8’i, milyonlarca yıl önce insanlığın primat atalarının maruz kaldığı enfeksiyonlar sonucu geride kaldı. Nasıl çoğaldıkları nedeniyle insan genomunun bir parçası oldular.

Modern HIV gibi, bu eski retrovirüsler kopyalamak için genetik materyallerini konakçının genomuna yerleştirmek zorunda kaldılar. Genellikle bu tür viral genetik materyal nesilden nesile aktarılmaz. Ancak bazı eski retrovirüsler, germ hücrelerini enfekte etmekDNA’larını gelecek nesillere aktaran yumurta veya sperm gibi. Germ hücrelerini hedef alan bu retrovirüsler, milyonlarca yıl boyunca insan atalarının genomlarına dahil edildi ve araştırmacıların günümüzde hastalıkları nasıl tarayıp test ettikleri konusunda çıkarımları olabilir.

İnsan genomundaki aktif viral genler

Virüsler, genomlarını konakçılarına bir provirüs. etrafta var 30 farklı çeşit Bugün insanlarda, insan genomunda 60.000’den fazla provirüse karşılık gelen insan endojen retrovirüslerinin sayısı. İnsanlığın evrim boyunca maruz kaldığı birçok pandeminin uzun tarihini gösteriyorlar. Bilim adamları, bu virüslerin bir zamanlar popülasyona geniş çapta bulaştığını düşünüyorlar, çünkü sadece insan genomunda değil, aynı zamanda insan genomunda da sabitlendiler. şempanze, goril ve diğer primat genomları.

Araştırma bizim laboratuvarımız ve diğerleri HERV genlerinin hastalıklı dokuda aktif olduğunu göstermiştir, örneğin tümörlersırasında olduğu gibi insan embriyonik gelişimi. Ancak HERV genlerinin sağlıklı dokuda ne kadar aktif olduğu hala büyük ölçüde bilinmiyordu.

Bu soruyu yanıtlamak için laboratuvarımız HML-2 olarak bilinen bir HERV grubuna odaklanmaya karar verdi. Bu grup, HERV’lerin en son aktif olduğu5 milyon yıldan daha kısa bir süre önce soyu tükenmiş olan. Şimdi bile, insan genomundaki bazı provirüsleri hala viral proteinler yapma kabiliyetini koruyor.

Genetik materyali inceledik. veri tabanı Vücudun her yerinden 14.000’den fazla bağışlanmış doku örneği içerir. Genomdaki her bir HML-2 provirüsüyle eşleşen dizileri aradık ve hala aktif olan 37 farklı HML-2 provirüsü bulduk. Analiz ettiğimiz 54 doku örneğinin tamamı, bu provirüslerden birinin veya daha fazlasının aktivitesine dair bazı kanıtlara sahipti. Ayrıca, her doku numunesi ayrıca viral proteinler üretebilen en az bir provirüsten genetik materyal de içeriyordu.

HERV’lerin insan sağlığı ve hastalığındaki rolü

Binlerce antik virüsün insan genomunda hala var olması ve hatta protein oluşturabilmesi, özellikle günümüzde hala aktif olan ilgili virüslerin neden olabileceğinden, araştırmacıların büyük ilgisini çekmiştir. meme kanseri ve AIDS benzeri hastalık hayvanlarda.

İnsan endojen retrovirüslerinin genetik kalıntılarının insanlarda hastalığa neden olup olmadığı halen araştırılmaktadır. Araştırmacılar HML-2’den virüs benzeri parçacıklar tespit etti kanser hücrelerindeve hastalıklı dokuda HERV genetik materyalinin varlığı, aşağıdaki gibi durumlarla ilişkilendirilmiştir: Lou Gehrig hastalığı veya amyotrofik lateral sklerozbirlikte multipl skleroz ve hatta şizofreni.

Çalışmamız, sağlıklı dokularda dahi HERV genlerinin bulunduğunu göstererek bu verilere yeni bir açı katmaktadır. Bu, HERV RNA’nın varlığının virüsü bir hastalığa bağlamak için yeterli olmayabileceği anlamına gelir.

Önemli olarak, aynı zamanda HERV genlerinin veya proteinlerinin artık ilaçlar için iyi hedefler olmayabileceği anlamına da gelir. HERV’ler, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi potansiyel ilaç için bir hedef olarak araştırılmıştır. antiretroviral ilaç, meme kanseri için antikorlar ve Melanom için T hücre tedavileri. HERV genlerini bir kanser biyobelirteç olarak kullanan tedavilerin, sağlıklı dokudaki aktivitelerini de hesaba katması gerekecektir.

Öte yandan, araştırmamız HERV’lerin insanlar için bile faydalı olabileceğini gösteriyor. İnsan ve hayvan genomlarına gömülü en ünlü HERV, sinsitin, plasenta oluşumunda önemli bir rol oynayan eski bir retrovirüsten türetilen bir gendir. Tüm memelilerde hamilelik, bu gende kodlanan virüs kaynaklı proteine ​​bağlıdır.

Benzer şekilde, fareler, kediler ve koyun ayrıca kendilerini yaratan orijinal antik virüse karşı kendilerini korumak için endojen retrovirüsleri kullanmanın bir yolunu buldu. Bu gömülü viral genler, tam bir virüs oluşturmak için konakçılarının makinelerini kullanamazken, hasarlı parçalarının yeterli kısmı vücutta dolaşır ve eğer konakçı onunla karşılaşırsa atalarının virüsünün replikasyon döngüsüne müdahale eder. Bilim adamları bunu teorize ediyor bir HERV milyonlarca yıl önce insanlarda bu koruyucu rolü oynamış olabilir. Çalışmamız, aynı amaç için çok daha yakın bir zamanda insan vücudu tarafından sahiplenilmiş veya tercih edilmiş olabilecek birkaç HERV’yi vurgulamaktadır.

bilinmeyenler kaldı

Araştırmamız, insan vücudunda daha önce bilinmeyen bir HERV aktivitesini ortaya çıkararak yanıtladığı kadar çok soruyu gündeme getiriyor.

İnsan genomunda kalan eski virüsler hakkında, varlıklarının faydalı olup olmadığı ve aktivitelerini hangi mekanizmanın yönlendirdiği de dahil olmak üzere, öğrenilecek çok şey var. Bu genlerden herhangi birinin gerçekten protein yapılıp yapılmadığını görmek de önemli olacaktır.

Bu soruları yanıtlamak, bu eski viral genlerin önceden bilinmeyen işlevlerini ortaya çıkarabilir ve araştırmacıların, insan vücudunun bu eski pandemi kalıntılarının yanı sıra evrime nasıl tepki verdiğini anlamalarına daha iyi yardımcı olabilir.

Bu makale ilk olarak şu adreste yayınlandı: Konuşma. Okumak orijinal makale.



Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/how-the-ancient-viral-dna-in-our-genome-affects-disease-and-development/

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir