Prastare retrowirusy wstrzykując swoje DNA do genomu ssaków million lat temu zapewniły sobie trwałość materiału genetycznego. Szacuje się, że osiem procent ludzkiego genomu to tzw. ERV czyli resztki po dawnych samolubnych pasożytach.

Zaskakujące jest to, że zarówno gospodarze jak i ich potomstwo czerpały korzyści z infekcji wirusowych. Naukowcy z University of California odkryli bowiem niedawno, że prastare retrowirusy - dalecy krewni wirusa HIV - przyczyniły się do tego, że gen p53 stał się jednym z głównych czynników regulatorowych u ssaków.

Naukowcy długo zastanawiali się jak tak kluczowy regulator jak p53 nabył zdolności do włączania i wyłączania genów odpowiedzialnych za podziały komórki, naprawę DNA czy programowaną śmierć komórki.

Aby wyjaśnić jak p53 w trakcie ewolucji nabył takich zdolności naukowcy skorzystali z narzędzi genomiki obliczeniowej. Na podstawie analiz udało się dowieść, że retrowirusy pomogły ERV (ang. endogenous retroviruses) “zająć” różne pozycje w ludzkim genomie i rozprzestrzeniły liczne kopie powtórzonego DNA w genomie gospodarzy, co umożliwiło p53 przejąć regulację nad wieloma genami.

Poprzez analizę i porównanie danych genetycznych pochodzących z różnych gatunków badaczom udało się także dowieść, że ERV dostały się do ludzkiego genomu około 40 milionów lat temu, a następnie gwałtownie się rozprzestrzeniły u ssaków aż 25 milionów lat temu.

Długo podejrzewano, że retroelementy mogą pełnić funkcje regulatorowe. Jednak dopiero te dane dostarczają silnych dowodów popierających tą hipotezę. Poprzez analizę ERV w ludzkim genomie, naukowcy zidentyfikowali miejsca wiązania p53, a następnie sprawdzili ich zdolność do regulowania aktywności genów podlegających kontroli przez p53. Okazało się, że ponad jedna trzecia zidentyfikowanych miejsc wiązania była powiązana z ERV.

Wyniki tych badań skłaniają naukowców do przyjrzenia się tzw. śmieciowemu DNA (ang. junk DNA), do których zaliczane są także ERV. Wielu naukowców sądziło dotąd, że te fragmenty nie pełnią żadnej roli, jednak w obliczu wyników opublikowanych przez grupę z UCSC należy ponownie przyjrzeć się ich potencjalnej roli w genomie.

Joanna Kasprzak (Czwojdrak)

źródło: ScienceDaily.com