Як з’ясували нещодавно вчені – ми на 8% віруси, принаймні, якщо мова йде про наш геном.
Серед наших генів «живе» до 100 000 елементів ДНК прадавніх вірусів, проте їх призначення до останнього часу було нез’ясоване. Нові дослідження свідчать про те, що частина цього чужорідного генетичного матеріалу може зміцнювати нашу імунну систему і навіть захищати нас від інших вірусів.
Коли вчені секвентували геном людини й багатьох видів ссавців то виявилося, що в їх складі міститься дуже велика кількість повторюваних елементів, які мають подібність з інфекційними вірусами. Ці елементи кодують 2-3 білка та оточені з двох боків особливими повторами – довгими кінцевими повторами – були віднесені до родини ретротранспозонів. У людини вони складають досить істотну частину геному, як було зазначено вище – біля 8%. Їх ще називають ендогенними ретровірусами, на відміну від типових ретровірусів, що можуть існувати і поза організмом. Вони, на думку вчених, з’явилися в нашому геномі від 10 до 50 млн. років тому в результаті інфікування зародкових клітин наших попередників і з того часу передаються спадково.
Так «чужі» молекули ДНК стали частиною нашого генома і часто розглядають як «скам’янілості» прадавніх ретровірусів.
Окрім ендогенних ретровірусів, у геномі людини та тварин виявляються генетичні послідовності таких смертельно небезпечних вірусів як віруси Марбург та Ебола. Окрім того, у людській ДНК виявлений вірус хвороби Борна. Усі вони вмонтувалися в наш геном більш 40 млн. років тому й могли досить сильно вплинути на характеристики нашого виду, зокрема на його розумові здатності.
На думку вчених прадавні віруси були змушені зробити вибір: або зберегти свою «вірусну» сутність та поширюватися серед різних видів тварин і з часом зникнути, або залишатися всередині одного генома й розмножуватися всередині нього і разом із ним. Тим самим вони вберегли себе від повного зникнення, а також за рахунок такого своєрідного «симбіозу» допомогли певним видам набути окремих ознак, особливостей, а можливо і стати такими як зараз.
Накопичені дані чисельних досліджень вже давно дозволяють зробити припущення про те, що деякі види раку, такі як лімфома, це результат втручання ендогенних ретровірусів у нормальне функціонування геному людини. Проте нещодавні дослідження також дозволяють зробити припущення, що такі віруси також можуть приносити користь. Ендогенні ретровіруси, які ми успадкували мільйони років тому, здатні впливати також на гени, які відповідають за функціонування плаценти й, таким чином, можуть допомагати нам переносити вагітність. Більше того, є певні докази того, що вони відіграють суттєву роль в ембріональному розвитку людини, допомагаючи боротися з інфекційними вірусами. Дослідження, які стосувалися вродженої імунної відповіді, що є першою лінією оборони, показали її «запрограмованість» на протистояння атакам цілих класів чужинців. Було виявлено тисячі ендогенних ретровірусів, і на думку дослідників, якщо вилучити цю вірусну ДНК з клітини, транскрипційні фактори не будуть функціонувати належним чином, що може привести до руйнування генів відповідної реакції імунної системи.
Коли вчені заразили клітини, яких позбавили ретровірусів, вірусом коров’ячої віспи, вроджена імунна система працювала набагато слабше, ніж у звичайних клітинах. Коли пізніше дослідники повернули ці елементи назад у клітини, імунна функція відновилася.
На думку вчених це свідчить про те, що прадавній вірусний елемент допомагає нам боротися проти інфекцій. А подальші дослідження будуть вже зосереджені на цілих організмах, наприклад білих мишах. І якщо результати повторяться, то можна говорити про певну «вірусну» природу нашої вродженої імунної системи.
Інформацію підготував: доцент кафедри мікробіології та вірусології, к.б.н. Міхєєв А.О.
