Izmenjava genov med virusi in gostitelji poganja evolucijo

Ljudje sobivamo z virusi, odkar obstajamo. Virusi so povsod okrog nas; samo v črevesju, denimo, jih živi več kot 140 tisoč različnih vrst in sevov. Vplivajo na vse vidike našega zdravja, tudi na delovanje imunskega sistema in možganov.

Nekatere skupine virusov, zlasti tiste, ki okužijo enocelične evkarionte, pridobijo veliko genov od svojih gostiteljev. Foto: Bogstock

Torej zlovešči sloves virusov ni upravičen? Na splošno nikakor ne, pravijo znanstveniki. Zadnje ugotovite celo kažejo, da je prav izmenjava genov med virusi in njihovimi gostitelji gonilo evolucije.

Prva obsežna analiza horizontalnega prenosa genov (HGT) pri virusih kaže, v kolikšni meri pobirajo gene od svojih gostitelje. S tem »izpopolnijo« proces okužbe in povečajo možnost, da jim imunski sisrem ne prepreči vstopa v celice. Proces ima koristi tudi za gostitelja: njegov organizem prevzame uporabne virusove gene.

Prenos genskega materiala med različnimi skupinami organizmov

Pri HGT gre za prenos genskega materiala med različnimi skupinami organizmov – za razliko od navpičnega prenosa DNK od staršev na potomce. Prejšnje študije, ki so preučevale HGT pri virusih in bakterijah, so pokazale, da igra pomembno vlogo pri prenosu genov. V novi študiji, objavljeni v Nature Microbiology, pa so preučili interakcije med virusi in evkariontskimi celicami (ki jih imajo ljudje, živali, rastline, glive in večina alg. “Od prej smo vedeli, da so virusni geni igrali vlogo pri evoluciji evkariontov. Želeli smo razumeti, kako HGT dejansko vpliva na viruse in celice ljudi, živali, rastlin…,” je povedal glavni avtor študije dr. Nicholas Irwin in Univerze Oxford.

HGT iz evkariontov na viruse dvakrat pogostejši

Da bi se spopadli s tem problemom, so avtorji preučili prenos genov v stotine vrstah evkariontskih celic in v tisoče vrstah virusov. Identificirali so številne gene, ki so bili preneseni od enih na druge, in ugotovili, da je bil HGT iz evkariontov na viruse dvakrat pogostejši kot v obratni smeri. “Zanimalo nas je, zakaj nekatere skupine virusov, zlasti tiste, ki okužijo enocelične evkarionte, pridobijo veliko genov od svojih gostiteljev,” je povedal višji avtor študije, dr. Patrick Keeling, profesor na Oddelku za botaniko pri UBC. “S preučevanjem delovanja teh genov smo lahko napovedali, kako ti virusi vplivajo na svoje gostitelje med okužbo.”

Hiter nastanek novih sposobnosti in evolucijska prednost

V nasprotju z virusi so evkariontski organizmi ohranili manj virusnih genov. So pa tisti, ki so bili ohranjeni, močno vplivali na biologijo gostitelja. “Zdi se, da so številni od njih večkrat vplivali na strukturo in obliko različnih organizmov – od celičnih sten alg do tkiv živali,” pojasnjuje Irwin, in nadaljuje: “To nakazuje, da so interakcije gostitelj-virus igrale pomembno vlogo pri spodbujanju raznolikosti življenja, kot ga poznamo danes.” Izmenjava genov med virusi in ljudmi, živalmi… ne vpliva le na evolucijo, ampak ima tudi pomembne zdravstvene posledice.

HGT omogoča genom, da “preskakujejo” med različnimi vrstami.  Če je gen, ki je preskočil, koristen, kmalu postane značilnost vrste. To lahko privede do hitrega nastanke novih sposobnosti – v nasprotju s počasnimi in postopnimi spremembami, ki so posledica mutacij lastnih genov. Prihodnje raziskave prenesenih genov lahko vodijo razvoj novih pristopov za razumevanje procesov okužbe in tudi razvoj novih zdravil, so optimistični raziskovalci.

Povezavo do izvirne objave najdete TUKAJ.

Morda vas zanima tudi:

V črevesju živi več kot 140 tisoč različnih vrst in sevov virusov

Mikroorganizmi v našem telesu sodelujejo med seboj

Črevesna mikrobiota in probiotiki pri otrocih

PUSTITE KOMENTAR

Prosimo vpišite svoj komentar!
Prosimo vpišite svoje ime tukaj