Walka z pasożytem idealnym
Aż 8% ludzkiego genomu to pozostałości retrowirusów - wyjątkowo przebiegłych pasożytów, zdolnych do trwałego wbudowania swojego materiału genetycznego do naszego DNA. Jak się jednak okazuje, organizmy żywe radzą sobie z tymi nieproszonymi gośćmi za pomocą specjalnego białka, niszczącego je i blokującego ich namnażanie.
To troszkę tak, jakby znaleźć skamieniały szkielet z włócznią przechodzącą na wylot przez jego czaszkę. Możesz być całkiem pewny tego, w jaki sposób zmarł dany osobnik - tłumaczy funkcję "leczniczej" molekuły dr Paul Bieniasz, szef Laboratorium Retrowirusologii na Uniwersytecie Rockefellera. W tym przypadku możemy nawet wykonać testy, które pokazują, że włócznia nie została tam umieszczona po śmierci osobnika. Dowody w postaci DNA są pod tym względem jasne.
Czym są owe tajemnicze ślady "zbrodni"? To sekwencje DNA retrowirusów, które były włączane do naszych genomów przez ostatnich kilka milionów lat i zwalczane przez nasze organizmy. Porównano je z "tropami" pozostawianymi przez specjalnie zaprojektowany mysi retrowirus wzbogacony o geny pochodzące od ich prastarych krewniaków.
Autorzy eksperymentu zaobserwowali, że zdolność patogenu do atakowania komórek jest skutecznie powstrzymywana przez białko zwane APOBEC3. Udało się także ustalić sposób jego działania.
Jak twierdzą autorzy z Uniwersytetu Rockefellera, badana proteina powoduje charakterystyczne mutacje w retrowirusowych genach, powodując ich inaktywację i blokując w ten sposób namnażanie się wirusa. Zmiany te były identyczne z tymi, które stwierdzono w obrębie genów "dawnych" retrowirusów, których pozostałości odkryto w genomie myszy.
Dokładne zrozumienie opisywanych mechanizmów może okazać się niezwykle istotne dla rozwoju medycyny. Jednym z najważniejszych dla człowieka retrowirusów jest bowiem HIV, odpowiedzialny za "dżumę XX wieku" - AIDS. Być może pewnego dnia badaczom uda się nie tylko opanować to niezwykle ciężkie schorzenie, lecz także uniemożliwić powstawanie nowych retrowirusów zdolnych do ataku na ludzi.
Komentarze (9)
wilk, 13 stycznia 2009, 14:30
Bardzo ciekawe. A czy ten "śmietnik" nie jest niebezpieczny? Czy też on do czegoś konkretnego służy, że wciąż pozostaje w genomie w kolejnych pokoleniach. Tudzież czy mutacja lub zwyczajne krzyżowanie się przy reprodukcji z osobnikiem mającym ciąg innego wirusa w tym miejscu nie spowoduje aktywacji jakiegoś wymarłego wirusa?
piosk, 26 stycznia 2009, 10:43
jest niebezpieczy jeśli trafi akurat w miejsce gdzie zapisana jest informacja genetyczna istotna dla życia dla procesów komórkowych, jeśli trafi na miejsca "śmietnikowe" nie istotne to nie stanowi problemu raczej.
poza tym nawet jak się wbuduje w miejsce istotne to psuje lub zabija jedną komórkę - w innych możemy mieć więcej szczęścia.
Tu uderza mnie spostrzeżenie - na ile istotne i powtarzalny jest odczyt genów - przecież mamy wiele milinów komórek, każda swoje pary chromosomów - część może być zmieniona przez wirusy, zatem odczyt z 2 różnych komórek może się różnić,
Kolejna sprawa - przy okazji - gdizie muszązajść mutacje - aby było odziedziczone ?
przecież mutacje nie zachodzą we wszystkich komórkach równocześnie. - Czy to nie podważa teorii ewolucji?
mikroos, 26 stycznia 2009, 11:03
Z miejscami "śmietnikowymi" jest ten problem, że coraz więcej badań potwierdza ich istotną rolę regulacyjną. Także ciężko jest ocenić, które miejsca rzeczywiście należą do śmietnika, a które w rzeczywistości odgrywają istotną rolę, ale my jej jeszcze nie znamy.
Odczyt genów możesz uznać za powtarzalny, ale nawet idealny odczyt z uszkodzonej matrycy skończy się błędem. A że wirus może wniknąć tylko do niektórych komórek, a inne pozostawić nietknięte... stąd m.in. biorą się nowotwory - powstają na dobrą sprawę z jednej komórki, która wyjściowo (w momencie narodzin) miała tę samą informację genetyczną, co pozostałe, ale doszło do jej modyfikacji i wywołanego w ten sposób niekontrolowanego namnażania.
A żeby doszło do dziedziczenia, mutacja musi zajść w komórkach z tzw. linii germinalnej, czyli np. komórkach macierzystych, z których powstają jajniki, w komórkach jajowych albo ich prekursorach itp. I nie ma tu żadnego zaprzeczenia teorii ewolucji - nawet na poziomie organizmu masz po prostu selekcję naturalną i dobór tych komórek, które najlepiej nadają się do życia w danych warunkach. Jak widać, nowotwór niekoniecznie musi wygrywać ten wyścig, choć teoretycznie rozrasta najszybciej - w końcu zaczyna łamać równowagę "środowiska" (czyli organizmu) i odcina gałąź, na której sam siedział, czyli zabija organizm.
Ufff, ale wyszedł wywód ;D
wilk, 26 stycznia 2009, 15:12
Ja zasugerowałem się tym
iż chodzi tutaj o kolejne pokolenia i dziedziczenie tych fragmentów. Chyba, że się mylę i chodzi o pojedynczych, niezwiązanych ze sobą ludzi i ich zarażanie się w ciągu życia, na przestrzeni milionów lat (ale koncepcję tę podważam sam, bo wówczas nie byłoby sensu podawać wzmiankę o tych milionach lat). Czy nowotwory gonad są zdolne do produkcji sprawnych, ale "naznaczonych" komórek rozrodczych? Zresztą chyba wbudowanie takiego fragmentu nie musi od razu powodować kanceryzacji. A jeśli dobrze myślę to na wbudowanie i odziedziczenie szanse mają jedynie te, które powodują infekcje dróg rodnych. Nie można też zapomnieć o łożysku.Edit: Właśnie znalazłem informacje o retowirusach endogennych http://pl.wikipedia.org/wiki/Retrowirusy_endogenne
mikroos, 26 stycznia 2009, 19:45
Jeżeli dana mutacja została odziedziczona, to nie ma cudu: musiała pojawić się w komórce rozrodczej albo w dowolnej komórce, z której następnie ta kom. rozrodcza powstała. W teorii może to być nawet komórka macierzysta zarodka.
Acrux, 26 stycznia 2009, 22:49
Aż chce się krzyczeć do swojego organizmu: WYRZUĆ TO!
Ale z drugiej strony, może już jakoś udało nam się go opanować... Szczegółów nie znam.
Ostatnie kilka milionów?!
I dopiero teraz się o tym dowiadujemy...
Jak czasem dobrze żyć w niewiedzy.
Początek XXI też, ale oby tylko początek.
inhet, 27 stycznia 2009, 22:50
Nie bardzo to jasne - w końcu to wirusowe DNA namnaża się razem z genomem człowieka... jakaś selektywność blokady?
mikroos, 27 stycznia 2009, 23:04
Jeżeli mówimy o DNA, to na 100% chodzi o materiał wbudowany w genom gospodarza. Retrowirusy w stanie wolnym są przecież wirusami RNA.
inhet, 28 stycznia 2009, 19:45
Oczywiście - stąd niejasność. Ale w międzyczasie już ten problem rozgryzłem.