Årsagen til, at 10 procent af det menneskelige genom består af retrovirusgener, er fundet

Virologer har identificeret en mekanisme, der har gjort det muligt for retrovirusser at replikere effektivt i millioner af år som en del af pattedyrs DNA.

Viruss hovedopgave anses for at være at overføre deres egne gener til efterfølgende generationer. I et forsøg på at reproducere sig for enhver pris - alle virus er ikke forskellige fra andre levende organismer, inklusive mennesker.

Forskellen ligger i virusstrukturens exceptionelle enkelhed, som er reduceret til ét molekyle - bæreren af genomet, viralt RNA, DNA eller i nogle varianter deres kombination. En anden forskel ved virusset ligger i virussets dobbelte tilstand - den "døde" ekstracellulære tilstand af virale partikler eller virioner, som stort set ikke viser nogen uafhængig aktivitet, og den "levende" tilstand, hvor virusset trænger ind i værtscellen og begynder at formere sig, hvorved det integreres i den cellulære mekanisme for DNA-transkription.

Men det viste sig relativt nylig, med opdagelsen af endogene retrovirusser, at nogle vira muligvis ikke har et virionstadium.

Disse vira overfører deres egne gener til efterfølgende generationer uden at gå ud over cellerne (deraf deres navn – endogene, med andre ord intrageniske), og deres genetiske program, der er indbygget i det cellulære DNA, betragtes som en integreret del af værtsgenomet.

Det er nu blevet fastslået, at omkring 8-10% af det menneskelige genom består af nukleotidsekvenser fra retrovirusser, der inficerede vores evolutionære forfædre for titusinder af millioner af år siden.

Med andre ord består en tiendedel af det menneskelige DNA af retrovirale gener, der er flere millioner år gamle ("retro" betyder, at disse vira bruger den revers transkriptionsmekanisme til at replikere deres eget genom: først begynder det virale enzym revers transkriptase at syntetisere en DNA-streng på viralt RNA, syntetiserer derefter en anden streng på denne streng, og derefter inkorporeres dette virale DNA, efter at have trængt ind i cellens kernemembran, i værtscellen og fungerer som en matrix til syntese af virale RNA'er af værtscellen).

Forskere fra Oxford Institute besluttede sammen med Aarano Diamond Center for AIDS Research (New York, USA) og Rega Institute (Belgien) at finde ud af, hvordan gamle retrovirusser var i stand til at registrere sig i vores gener i store mængder.

Med dette formål studerede de genomerne fra 38 pattedyr. Fra disse genomer isolerede de regioner, der indeholdt retrovirale nukleotidsekvenser, og sammenlignede dem derefter in silico (med andre ord i silicium ved hjælp af specialiserede computermatematiske metoder) for ligheder, forskelle og den rolle, de indtager i det virale DNA-område.

Som analysen viste, mistede en bestemt kategori af endogene retrovirusser env-genet, som er ansvarligt for det protein, der hjælper virussen med at trænge ind i cellen, på et tidspunkt i deres udvikling.

Tabet af evnen til at inficere andre celler betød ikke tabet af evnen til selvreplikering, kun nu begyndte virussens samlede levetid at passere inde i værtscellen parallelt med dens egen levetid ved hjælp af virale mobile DNA-segmenter - retrotransposoner.

Selvom det mest interessante er, at med tabet af den infektiøse funktion af visse retrovirusser, øgede disse virusser hurtigt deres repræsentation i genomet, hvilket resulterede i en overvægt af virussets genetiske materiale i pattedyrs DNA.

Ved at sammenligne forskellige genomer opsummerede forskerne fænomens alsidighed: tabet af smitsomhed resulterede i en 30-dobbelt stigning i mængden af viralt materiale.

Er endogene retrovirusser farlige for helbredet?

Virusser klarer opgaven med at sprede deres egne gener perfekt, idet de er registreret i menneskeligt DNA som passagerer uden at forårsage skade på transportmidler. For ejere er de i de fleste tilfælde ikke-patogene, ikke-infektiøse, danner ikke virionpartikler, med andre ord inficerer de ikke nogen, og er til stede under reguleret kontrol af cellulær DNA-transkription.

Set fra en anden vinkel er der tegn på, at nogle endogene retrovirusser (som nogle eksogene, der forårsager f.eks. Rous sarkom, lymfomer og myelopatier) har onkogent potentiale og har alle muligheder for at stimulere udviklingen af kræft, selvom det stadig er uklart, hvad der udløser de processer, der tvinger kroppen til at bære sådanne risici. Undersøgelsen af "fossile" vira i vores genom er lige begyndt, så de mest informative opdagelser, der tvinger os til at se på vores krop fra en helt anden vinkel, ligger stadig forude.