Inimese genoom sisaldab iidsete viiruste DNAd

Erinevate liikide geneetilist infot analüüsides ja võrreldes jõudsid Santa Cruzis asuva California ülikooli teadlased järeldusele, et spetsiifilised iidsed retroviirused sisenesid primaatide eellaste genoomi 40 miljonit aastat tagasi ja levisid nende hulgas laialdaselt 25 miljonit aastat tagasi, vahendas Eesti geenikeskus Science Dailyt.

Nii viirustega nakatunud isendid kui nende järglased on saanud sellest invasioonist kasu. Uued tõendid viitavad võimalusele, et primaatide genoomi sulandunud iidsed retroviirused, mis on ka HIV kauged sugulased, on aidanud näiteks geenil p53 muutuda primaatidel oluliseks regulaatorgeeniks.

Teadlaste poolt läbi viidud uuring pakub välja selgituse, kuidas sellised regulaatorgeenide, nagu p53 regulatoorsed võrgustikud arenevad. P53 olulisust näitab asjaolu, et sageli kaasneb selle häiretega vähkkasvaja teke – umbes poolte inimese kasvajate taga on muteerunud või defektne p53 geen.

Bioinformaatika kaasaegsete meetodite abil selgitasid teadlased välja, et just retroviirused, mis tekitasid primaatide eellaste genoomis suurel hulgal DNA korduvaid järjestusi, on aidanud p53-l muutuda oluliseks ja paljude teiste geenide aktiivsust reguleerivaks geeniks. Analüüsides p53 seondumispunkte inimgenoomis selgus, et enam kui kolmandik kõigist seondumispunktidest paiknesid viirustekkelise DNA kordusjärjestuste piirkonnas. Viirustekkeline DNA asub valkusid mittekodeerivas piirkonnas, varasemalt kasutuks peetud nn rämps-DNA piirkonnas.

Lisaks kinnitusele, et rämps-DNA ei olegi kasutu, vaid osaleb aktiivselt geeniekspressioonis, pakkusid teadlased välja ka täiendava evolutsiooni mehhanismi. Kui klassikaliselt käsitletakse evolutsiooni geneetilise koodi kasulike muutuste edasipärandumisena, siis täiendavalt võib evolutsioon toimuda ka viiruse DNA primaatide eellaste DNAga liitumise näitel genoomi restruktureerimise kaudu, mis viib geeniregulatsiooni ja –ekspressiooni muutustele, mis kasulikuks osutudes päranduvad järeltulijatele.

Uuringu tulemusi kokkuvõtva teadusartikli juhtautor Ting Wang usub, et viiruste olemasolust saadik on selline DNA segunemine toimunud enam kui ühel korral ka teistes eluslooduse rühmades ja on põhjustanud lisaks p53-le ka teiste oluliste regulaatorgeenide väljakujunemist.