Koala genomā ligzdoti retrovīrusi

Koala slēptuves no muzeja atklāj lāzera pārsteigumu genomā

Koalas Tiergarten Schönbrunn Vīnē © Barbara Feldmann
lasīt skaļi

Retrovīrusi var integrēties Koalas dzimumšūnās un tādējādi mainīt to ģenētisko materiālu. Starptautisko pētījumu grupa to ir noskaidrojusi, analizējot koalas slēpņus no muzeja. Tādējādi koala ir vienīgā zināmā suga, kurā šāda lieta ir tieši demonstrēta un aprakstīta. Process, kurā retrovīrusu DNS nonāk genomā, ir ļoti nogurdinošs, un retrovīruss gadsimtiem ilgi ir negatīvi ietekmējis koalas veselības stāvokli, ziņo pētnieki žurnālā "Molecular Biology and Evolution".

Retrovīrusi satur lielu un sarežģītu vīrusu grupu, ieskaitot cilvēku AIDS izraisošos HI vīrusus. Dzīves cikla laikā šiem vīrusiem ir jākopē savs ģenētiskais materiāls saimniekorganisma genomā. Reizēm retrovīrusa ģenētisko kodu var iekļaut arī saimnieka dzimumšūnās. Šī DNS tiek pārnesta arī uz nākamajām paaudzēm un pastāvīgi ietilpst genomā. Cilvēku genomu veido līdz astoņiem procentiem šo retrovīrusu kopiju. Cilvēkiem tomēr ir ļoti grūti izpētīt procesus, ar kuriem retrovīrusu ģenētiskā informācija tiek ierakstīta dzimumšūnās. Tas notiek tāpēc, ka visi cilvēku retrovīrusi jau ir ienākuši cilvēka genomā pirms miljoniem gadu.

Tikai līdz šim zināmais invazīvais retrovīruss

Lai noskaidrotu, kā retrovīrusi nodod savu ģenētisko materiālu saimnieka dzīvnieku dzimumšūnām, zinātnieki izvēlējās Austrālijas koalu, jo koala retrovīruss pašlaik ir vienīgais zināmais dzīvnieku vīruss retrovīruss, kas iekļūst dzimumšūnu genomā un paliek tajā pastāvīgi. Kaut arī gandrīz visas koalas Austrālijas ziemeļdaļā ir inficētas ar koala retrovīrusu, Austrālijas dienvidos inficēto koalas īpatsvars ir krasi samazinājies.

Sākotnēji zinātniekiem bija aizdomas, ka koala retrovīruss drīzāk ir jauns vīruss. "Pētījuma sākumā mēs pieņēmām, ka koala retrovīruss pirmo reizi parādījās apmēram pirms 200 gadiem, " skaidro Alekss Grīnvuds no Leibnica Zooloģiskā dārza un savvaļas dzīvnieku pētniecības institūta (IZW) Berlīnē, pētījumu grupas vadītājs. Kad zinātnieku komanda, izmantojot DNS analīzi, pārbaudīja muzeju mēroga Koala ādas no 19. un 20. gadsimta, viņi piedzīvoja pārsteigumu. "Mēs domājām, ka koala retrovīruss bija retāk sastopams, jo tālāk mēs devāmies atpakaļ laikā. Bet pētījuma rezultāti mums parādīja, ka koala retrovīrusam jābūt senam, "saka pētnieks.

Vīrusa implantācija agrāk, nekā gaidīts

Pretēji viņu cerībām, vecākais muzeja paraugs parādīja, ka koala retrovīruss bija plaši izplatīts Austrālijas ziemeļos jau pirms 120 gadiem. Turklāt gadsimta laikā vīrusu sekvences tik tikko ir mainījušās. Tas liek domāt, ka koala retrovīruss ir inficējis koalas Austrālijā daudz agrāk, nekā tika domāts iepriekš, bet koala populācijā retrovirusam jābūt izplatījies ļoti lēni. displejs

Grīnvuds norāda, ka "tam patiesībā ir jēga, jo koalas ir ļoti mazkustīgi dzīvnieki, un tāpēc ir grūti iedomāties, ka koala retrovīruss spēs izplatīties visā Austrālijas koalas populācijā tikai 200 gadu laikā. Koala retrovīruss varētu būt vairākus tūkstošus, ja ne desmit tūkstošus gadu vecs, diemžēl mums nav vecāku paraugu.

Procedūra, kurā retrovīruss iekļūst saimnieka dzimumšūnu genomā, koala laikā ilga. Tā rezultātā koalas paaudzēm cieš no sekām slimību formā, "piebilst Alfrēds Roka no Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign, ASV, viens no pētījuma autoriem. Mūsdienu koala populācijās koala retrovīruss ir cieši saistīts ar tādām slimībām kā hlamīdiju infekcija vai leikēmija. Ņemot vērā koala retrovīrusu ģenētisko secību līdzību starp toreizējām un mūsdienu koalapopulācijām, var pieņemt, ka šo dienu populācijas cieta arī no attiecīgajām slimībām.

(Forschungsverbund Berlin eV, 2012. gada 24. septembris - NPO)