106 millió éves vírust találtak fosszilizálva a humán genomban

Egy művész benyomása a történelem előtti állatokról a korai kréta periódusból.

Egy a dinoszauruszok korában élt emlős őseinket gyötrő vírus maradványaira bukkantak a genomjainkban lappangva.

Ki gondolná, hogy fosszilis vírusmaradványok lapulnak a genomunkban?

Körülbelül 106 millió évvel ezelőtt egy vírus DNS-e valahogyan az emlős őseink egyikének genomjába integrálódott. Két millió évvel később újra valami hasonló történt, egy közeli rokon vírussal. Most megtalálták sejtjeinkben ezeknek az ősi vírusoknak a maradványait, az Oxford Egyetem kutatói.
"Ez valamiféle különös rejtekhely a humán genomban" – mondja Aris Katzourakis, az Oxford Egyetem biológusa.

Retrovírus elektronmikroszkópos képe Forrás: Dr. Fred Murphy, Sylvia Whitfield, USCDCP

Ez a két vírusfosszília a valaha felfedezettek legrégebbjei közé tartoznak,

és még az is lehet, hogy talán a legrégebbiek, és meglehetősen szokatlanok.

A genomjaink fosszilis vírusokkal vannak beterítve, de ezek szinte kivétel nélkül mind retrovírusok, amelyek RNS génjeik DNS másolatait aktívan beillesztik azoknak a sejteknek a genomjaiba, amiket megfertőznek.

A DNS másolásához általában szükségesek a helikáz (piros) és polimeráz (kék) enzimek. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2272080-microbe-somehow-survives-without-key-proteins-for-replicating-its-dna/

Ha ez olyan sejtekben történik, amik spermákat vagy petesejteket hoznak létre,

a vírusból származó DNS számtalan generációra átöröklődik.

Az idők folyamán a vírus gének mutálódnak, és végül többé már nem képesek fertőző vírusokat létrehozni. Genomunk 5-10 %-a ilyen retrovírus maradványokból áll.

A korai jura első emlőseibe épülhettek be

Az újonnan felfedezett vírus-DNS ehelyett azonban a vírusok egy igen ősi fosszilis csoportjából származik . Ilyen fosszilis Maverick vírusokat már felfedeztek különböző állatokban, halakban, kétélűekben és hüllőkben, de mostanáig nem találtak emlősökben.

A Maverick vírusok maradványai beépültek az emberi genomba (a kép illusztráció) Forrás: Medical Research/ U. Mersdorf and M. Fischer

A kutatók úgy gondolják, hogy ezek a vírusok attól az időtől kezdve gyötörték az emlősöket, mióta hozzávetőleg 180 millió évvel ezelőtt a jura időszakban megjelentek.

A Föld a korai jura időszakban. A szárazföldek közé az egyenlítő vonalában beékelődő hatalmas öböl a Tethys-óceán Forrás: Wikimedia Commons

Nagyjából 105 millió évvel ezelőtt a Maverick vírusok kihaltak az emlősökből,

az egyelőre még nem világos, hogy milyen okokból. Később még megfertőzhetnek más állatokat, mint például halakat, de napjainkban már sehol sem találhatók élő Maverick vírusok.

Egy művész benyomása a történelem előtti állatokról a korai kréta periódusból. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2308806-106-million-year-old-virus-found-fossilised-in-the-human-genome/

„Nincs sok nem retrovírusos eredetű vírus a genomunkban. Ez az egyetlen vírus-DNS a humán genomban, amiről tudunk, és biztosan ez a legrégebbi nem retrovírusos beillesztés a genomjainkban"- mondja Katzourakis.

Létezik egy másik fosszilis retrovírus is bennünk

Létezik egy fosszilis retrovírus a humán genomban, az úgynevezett ERV-L, amiről úgy vélik hogy régebbi, de van némi bizonytalanság a kormeghatározásban. „Nehéz a bizonyosság szintjén tudni, hogy vajon az ERV-L retorvírus, vagy pedig a Maverick a régebbi valójában, mivel kissé más módszereket alkalmaztak, hogy megállapítsák a korukat"- nyilatkozta Katzourakis.

A retrovírusok szintén nagyon ősi csoportot alkotnak Forrás: Retrovirology -BioMed Central

Valószínű léteztek még ennél is korábbi vírusbeillesztések, de fosszílis maradványaik elveszhettek, vagy felismerhetetlenné mutálódhattak. Alkalmanként azonban az integrált vírusgéneket kooptálta az evolúció, amelyek hasznossá váltak a gazdáik számára.

(Forrás: New Scientist)