מירוץ חימוש של מיליארד שנה נגד וירוסים עיצב את האבולוציה שלנו

חוקרים טוענים כי חלבונים המעורבים בויסות גנטי נלחמו פעם בוירוסים

וירוסים. איור: shutterstock
וירוסים. איור: shutterstock

 

 

וירוסים ומארחיהם נמצאים במלחמה במשך יותר ממיליארד שנים. קרב זה הביא לגיוון דרמטי של הוירוסים ושל התגובות החיסוניות של המארחים. למרות שהמערכות האנטי-ויראליות המוקדמות ביותר נעלמו מזמן, החוקרים עשויים עתה לשחזר שרידים של אחת מהם, כמו מאובן, החיה בתאים האנושיים.

 

חלבון בשם Drosha, אשר מסייע לשלוט על ויסות (רגולציה) של הגנים בחולייתנים, גם מסייע בהתמודדות עם וירוסים. כך דיווחו חוקרים במאמר שפורסם בכתב העת נייצ'ר.

הם משערים ש- Drosha  ומשפחת האנזימים הנקראים RNAse III, שייכים ללוחמים המקוריים בנגיפים באב הקדמון היחיד של בעלי חיים והצמחים. "אפשר לראות את טביעת הרגל של RNAse III.  במערכות ההגנה של כל ממלכות החיים", אומר בנג 'מין אונוור, וירולוג בבית הספר לרפואה ע"ש אייקן בבית החולים הר סיני בניו יורק והמחבר הראשי של המאמר.

 

צמחים וחסרי חוליות מייצרים חלבוני RNAse III בתגובה חיסונית המכונה הפרעות רנ"א, או RNAi. כאשר וירוס פוגע במארח, החלבונים חותכים את ה- RNA של הפולש לגושים המונעים ממנו להתפשט. אבל החולייתנים נוקטים גישה אחרת, ונאבקים בוירוסים באמצעות חלבוני אינטרפרון רבי עוצמה – בעוד ש- Drosha  והחלבון קשור מסדירים את הגנים בגרעין.

 

אבל בשנת 2010, היו המדענים עדים לתופעה מוזרה: נראה ש-Drosha עוזב את הגרעין של התאים האנושיים בכל פעם שוירוס פולש אל התא. "זה היה מוזר ועורר את סקרנותנו, "אומר אונוור. צוותו אישר מאוחר יותר את הממצאים, וראה ש- Drosha  מראה את אותה התנהגות בתאים של זבובים, דגים וצמחים.

 

 

כדי לבחון את ההשערה כי Drosha עוזב את הגרעין כדי להילחם בוירוסים בחולייתנים, החוקרים הדביקו בוירוסים תאים אשר היו מהונדסים גנטית לחסר ב-Drosha. הם גילו שהווירוסים חדרו מהר יותר לתאים אלה. לאחר מכן הכניס הצוות את ה- Drosha מחיידקים לדגים, לתאים אנושיים ולצמחים. החלבון נראה כגורם לשכפול של וירוסים, דבר המצביע על כך שמדובר בתפקיד שמגיע עד לאב הקדמון הראשון של כל הקבוצות. " Drosha  היא כמו גירסת הבטא של כל מערכות ההגנה האנטי-וירוסיות, "אומר אונוור.

 

לטענת החוקרים, חלבוני ה- RNA השלישי מסייעים לחיידקים לשמור על ה- RNA שלהם, וכי חיידקים מאוחרים יותר פרצו את החלבונים נגד החומר הגנטי של וירוסים. הוא מציין מספר התרחשויות של חלבוני RNAse III בתגובה החיסונית לאורך עץ החיים. לדוגמה, כמה מערכות CRISPR, הנוצרים כתגובה של חיידקים וארכאות לתקיפה של וירוסים, , כוללים חלבוני RNAse III. צמחים וחסרי חוליות משתמשים להגנה בחלבוני RNAi. ולמרות שחולייתנים מסתמכים על אינטרפרונים לשליטה על וירוסים, מחקר זה מראה ש- Drosha עדיין רודף אחרי וירוסים, בדיוק כמו גולדן רטריבר – כלב שנועד לתפוס עופות מים – מביא מקל כאילו היה ברווז שנפל.

 

דונלד קורט, גנטיקאי מהמכון הלאומי לסרטן בפרדריק, מרילנד, מכנה את הממצאים מעניינים  אבל הוא אינו מקבל את התרחיש האבולוציוני. " RNAse III מעורב בהרבה דברים, כמעט בכל תחומי החיים", הוא מסביר. הוא אינו רואה סיבה לחשוב כי מערכת אנטי-ויראלית אחת התפתחה למשנה. לדוגמה, הוא אומר, העובדה כי מערכת CRISPR אחת כוללת RNAse III ואילו אחרות לא מראה כי החלבונים רכשו את יכולת המלחמה בוירוסים באופן עצמאי ולא בתורשה.

 

למחקר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן