Οι «ενδοεγενείς ρετροϊοί» ενσωμάτωσαν το γενετικό υλικό τους στους μακρινούς προγόνους μας
ΒΗΜΑ, 25/4/2012
Προϊστορικοί ιοί που ενσωμάτωσαν το γενετικό υλικό τους στο DNA των προγόνων μας επιζούν ακόμα και σήμερα μέσα στους ανθρώπους και πολλά άλλα θηλαστικά. Νέα διεθνής μελέτη προσδιορίζει τώρα το μηχανισμό που επέτρεψε σε αυτούς τους «ενδογενείς ρετροϊούς» να εξαπλωθούν σε ένα είδος εσωτερικής επιδημίας.
Παρουσιάζοντας τα ευρήματά τους στην αμερικανική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές περιγράφουν τους ενδογενείς ιούς που εξέτασαν ως τους «υπερηγέτες του γονιδιώματος».
Ρετρό ιοί
Ένας από τους ιούς που εξετάστηκαν φαίνεται ότι προσέβαλε κάποιον πρόγονο των σημερινών θηλαστικών πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια, όταν ακόμα βασίλευαν στον πλανήτη οι δεινόσαυροι. Ως αποτέλεσμα, το γενετικό υλικό του ιού ανιχνεύεται και στα 38 είδη θηλαστικών που εξετάστηκαν, από τους ανθρώπους και τα ποντίκια μέχρι τους ελέφαντες και τα δελφίνια.
Ένας διαφορετικός ιός της ίδιας κατηγορίας μόλυνε κάποιο προγονικό πρωτεύον θηλαστικό πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια και κληροδοτήθηκε αναλλοίωτος στον άνθρωπο, τον χιμπατζή και άλλα σύγχρονα πρωτεύοντα.
Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, οι ιοί δεν μεταδίδονται από άτομο σε άτομο όπως συνήθως -υπάρχουν μόνο υπό τη μορφή γενετικών αλληλουχιών που πολλαπλασιάζονται μέσα στο γονιδίωμα.
Όπως έδειξε η έρευνα, οι ιοί αυτοί έχασαν στην πορεία της εξέλιξης το γονίδιο env, το οποίο τους επέτρεπε να εισβάλλουν μέσα στα κύτταρα και να μεταδίδονται έτσι από άτομο σε άτομο.
Η απώλεια του γονιδίου τους επέτρεψε τελικά πολλαπλασιάζονται απλά με το να εισάγουν αντίγραφα του εαυτού τους σε νέες θέσεις του γονιδιώματος, στο οποίο καταλαμβάνουν πλέον μεγάλη έκταση.
Σύμφωνα μάλιστα με προηγούμενη μελέτη του 2005, οι ενδογενείς ρετροϊοί αντιστοιχούν στο 8% της ανθρώπινης γενετικής αλληλουχίας.
Σε γενικές γραμμές, οι ενσωματωμένοι αυτοί ιοί είναι μάλλον ανενεργοί και δεν έχουν συνδεθεί με επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία. Υπάρχουν ωστόσο υποψίες για τον πιθανό ρόλο τους σε ασθένειες όπως η πολλαπλή σκλήρυνση (σκλήρυνση κατά πλάκας) και άλλα αυτοάνοσα νοσήματα.
Η επιδημία μέσα μας
Ρετροϊοί ονομάζονται οι ιοί των οποίων το γενετικό υλικό είναι μόρια RNA. Όταν ο ιός προσβάλει τα κύτταρα του ξενιστή, η γενετική αλληλουχία του RNA μεταγράφεται σε μόρια DNA που ενσωματώνονται στα χρωμοσώματα και γίνονται αναπόσπαστο τμήμα τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ρετροϊού είναι ο HIV.
Στην περίπτωση των αρχαίων ενδογενών ρετροϊών, το ιικό γενετικό υλικό κληροδοτείται από γενιά σε γενιά παραμένοντας σε λανθάνουσα κατάσταση. Στην πορεία του εξελικτικού χρόνου, όμως, οι γενετικές αλληλουχίες του ιού ενεργοποιούνται εκ νέου και πολλαπλασιάζονται εισάγοντας αντίγραφα των εαυτών τους σε άλλα σημεία του γονιδιώματος.
Μοιάζουν έτσι με τα λεγόμενα «μεταθετά στοιχεία», αλληλουχίες που μπορούν να πηδούν από ένα σημείο του γονιδιώματος σε άλλο.
Σε κάθε περίπτωση, ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός των ρετροϊών μέσα στο DNA μπορεί να θεωρηθεί ένα είδος επιδημίας.
«Αυτή είναι η ιστορία μιας επιδημίας μέσα στο γονιδίωμα κάθε ζώου -μια ιστορία που ξεκίνησε πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια και συνεχίζεται μέχρι σήμερα» σχολίασε στο BBC ο Ρόμπερτ Μπέλσο του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.
«Υποψιαζόμαστε ότι οι ιοί αυτοί αναγκάστηκαν να πάρουν μια απόφαση: είτε να διατηρήσουν την "ουσία" των ιών και να εξαπλώνονται ανάμεσα στα ζώα και τα είδη, είτε να αφοσιωθούν σε ένα συγκεκριμένο γονίδιο και να εξαπλωθούν ανεξέλεγκτα μέσα του».
Όπως εξηγούν οι ερευνητές στη δημοσίευσή τους, «δανειστήκαμε απλά επιδημιολογικά και οικολογικά μοντέλα και δείξαμε ότι η ρετρομετάθεση και η απώλεια του env είναι το χαρακτηριστικό που επέτρεψε στους ενδογενείς ρετροϊούς να γίνουν οι υπερηγέτες του γονιδιώματος».
Ο Δρ Μπέλσο διευκρινίζει ότι δεν υπάρχουν σαφείς ενδείξεις για τις επιπτώσεις αυτής της επιδημίας, εκτιμά όμως ότι ίσως υπάρχει σχέση με κάποιες ασθένειες, η οποία δεν έχει γίνει ακόμα αντιληπτή.
Φαίνεται όμως ότι τα γονίδια των ιών έπαιξαν και κάποιο θετικό ρόλο στην ανθρώπινη εξέλιξη: Γονίδια ενδογενών ρετροϊών έχουν βρεθεί να ενεργοποιούνται στη διάρκεια της εμβρυακής ανάπτυξης, με χαρακτηριστικό παράδειγμα το γονίδιο ervwe1, το οποίο συμμετέχει στο σχηματισμό του πλακούντα.
