סיקור מקיף

גנים "מאובנים" של וירוסים התגלו במקום בלתי צפוי – בגנום של בעלי חוליות

עד כה סברו המדענים שרק רטרו-וירוסים יכלו לשתול את הקוד הגנטי שלהם אצל המארחים, אך לוירוסים רגילים אין יכולת כזו * ההערכה – האבולוציה שמרה על הגנים כי הם הגנו על המארחים מהידבקות

וירוס מרבורג. העתקים של החומר הגנטי שלו התגלו ביונקים
וירוס מרבורג. העתקים של החומר הגנטי שלו התגלו ביונקים
במשך מיליוני שנים החדירו רטרו-וירוסים את החומר הגנטי שלהם להכניס לתוך הגנום של המארח במהלך השכפול שלהם. כך מסתבר, הם הותירו מאחור את פיסות החומר הגנטי שלהם בתוך הגנומים שך החולייתנים.

במחקר שפורסם ב-29 ביולי בכתב העת PLoS Pathogen גילו חוקרים כי הגנום של בעלי חוליות, לרבות האדם, מכיל רצפים עתיקים של וירוס ממשפחת האבולה/ Marburgviruses ושל – Bornaviruses – שתי משפחות של וירוסים קטלניים.

מכיוון שאף משפחת וירוסים אחרת אינה מזריקה את החומר הגנטי שלה לגנום של המארח כפי שעושים הרטרו-וירוסים, הגילוי היה בלתי צפוי.

"זו היתה הפתעה עבורנו", אומרת אנה-מריה סקאלקה, מנהלת בדימוס של המכון לחקר הסרטן במרכז פוקס-צ'ייס. "משמעות הדבר היא כי מקורו של החומר הגנטי שלנו הרבה יותר מגוון מאשר חשבנו. הוא כולל את הגנים שלנו וכן גנים בלתי צפויים של וירוסים.

הצוות, שהובל על ידי פרופ' ולדימר ביילי ושותף לו גם ד"ר ארנולד לוין שניהם מהמכון למחקר מתקדם בפרינסטון, השווה 5,666 גנים ויראליים מכל המשפחות הידועוד של וירוסים שאינם רטרו-וירוסים, בעלי סליל RNA בודד, עם הגנום של 48 בעלי חוליות, לרבות בני אדם.

בעשותם זאת, הם חשפו 80 רצפים נפרדים של גנום, למרבה העניין, כמעט כל רצפי הוירוסים הגיעו מקרובי משפחה עתיקים של שתי משפחות וירוסים. האבולה- Marburgviruses ו Bornaviruses, , שניהם גורמים לקדחת מדממת ולמחלות נוירולוגיות.

"וירוסים אלה מבוססי RNA אומרת סקלקה. לדבריה הם משכפלים את הרנ"א שלהם ואינם יודעים כלל לייצר דנ"א. "אין להם שום מנגנון ידוע שיוכל להחדיר את החומר הגנטי שלהם לתוך דנ"א של המארח. כמה מהם לא יודעים אפילו להכנס לגרעין כאשר הם משתכפלים."

רצפים אלה, שחלקם עשויים להיות משולבים בגנום יותר מ -40 מיליון שנה, נשמרו ברובם במהלך האבולוציה, דבר שמעיד על כך שהם נותנים למארח שלהם יתרון ברירתי. אולי באמצעות מניעה מהידבקות עתידית על ידי נגיפים ממשפחות אלה. המחקר הראה כי השילוב של רצפי הוירוסים העתיקים תווך ככל הניראה בידי מרכיבים נעים LINEs, הנפוצים בגנום של היונקים. "במובן מסוים אפשר אפילו לחשוב על כך כעל שילוב של חיסון גנטי" אמרה סקאלקה.

כדי להבין האם לרצפים הויראליים הללו יש משמעות ביולוגית תידרש עבודה נוספת. עם זאת הצוות מציין כי ביטוי כמה ממסגרות הקריאה הויראליות התגלתה ברקמות אנושיות, דבר התומך באפשרות שהרצפים הללו פעילים ביולוגית ביצורים המארחים.

להודעה של החוקרים
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100729172330.htm

14 תגובות

  1. חזי, חזרת להיות טרול?
    זה ממש לא מערער את התיאוריה של דארווין. להזכירך, דארווין לא ידע מהם גנים ומהי גנטיקה, אמנם מנדל גילה את החוקים הללו בערך באותה תקופה אך הכתבים שלו לא פורסמו במקום נורמאלי ונגיש לקהילה המדעית עד תחילת המאה העשרים.
    לעצם העניין דארווין התייחס לעובדה שכל דור שונה במעט מקודמו אך עדיין מכיל את רוב המאפיינים, וזה גם במקרה הזה. שים לב שאפילו החוקר מדבר במונחים של אבולוציה על יתרון הישרדותי,
    מה שכן, זה מערער את דחליל האבולוציה של אמנון יצחק וחבריו שחושבים שאבולוציה מתערבבת בכל דור ולכן היא אקראית לחלווטין אבל זה כאמור רק דחליל שעושים לו פו והוא נופל, לא האבולוציה האמיתית.

  2. איציק,
    המדד הסטטיסטי המקובל לדמיון גנטי הוא E-value.
    אתה יכול לקרוא עליו ועל השיטות המקובלות בקביעת דמיון גנטי (Blast fasta ואחרות) כאן:
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/tutorial/Altschul-1.html

    בעיקרון המדד קובע מה הוא הסיכוי, בהנחה שהכל אקראי, ששני רצפים יראו את הדמיון שנמצא ביניהם. ככל שהערך נמוך כך עולה הסבירות שהם אכן דומים' הדמיון לא אקראי ויש להם מוצא משותף.
    ב-DNA ערכים קטנים מ- 0.001 נחשבים כדמיון טוב.
    בחלבונים, מאחר ומדובר על 20 חומצות אמינו גם ערכים הרבה יותר גבוהים ייחשבו כדמיון.

  3. איזה אורך של רצף גנים נחשב להשתלה ? אולי נוצרו רצפים כאלה במקרה כאן וכאן ? מה מבחינה סטטיסטית לא יכול להיות זהה באופן מיקרי ?
    עד כמה שידוע לי במוסיקה רק מעל 7 תוים זה נחשב לגניבה ספרותית.

  4. פעם חשבתי על הנושא ובאמת הגעתי למסקנה שרק לרטרו ווירוסים יש "מוטיבציה" ויכולת להחדיר את עצמם לגנום.
    הסברתי את הסיבות אליהן הגעתי בתגובה זו:
    https://www.hayadan.org.il/the-resurrection-of-a-disease-linked-gene-1103096/#comment-187927

    בזמנו – כשקראתי על הנושא, ראיתי שיש לעניין יוצאים מן הכלל ויש משפחת ווירוסים נוספת הנקראים adeno associated שיודעים אף הם להשתלב בגנום.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Adeno-associated_virus

    לגבי הסיפור הנוכחי – אני יכול לשער שהחדרת מקטעי ה DNA של הוירוסים אירעה עקב הידבקות מקבילה של האדם – הן ברטרו ווירוס והן בוירוס המדובר.
    הרטרו ווירוס יצר Reverse transcriptase ששירת גם את וירוס ה RNA שבמקרה היה שם באותו זמן.

  5. קרינה רדיו אקטיבית (,סלולרית ו\או קוסמית ו\או ביקועי).
    האם היא גורמת לשינוי בסלילי הגנום ושחרור \ יצירת וירוסים בנוסף

  6. אבי ויגאל הם אפילו יכולים להזיק ולא בטוח שאפשר להיפטר מהם. עד כמה שידוע לי תאים לא יודעים להסיר באופן בררני מקטעי דנ"א של רטרו-נגיפים מתוך הגנום שלהם וגם המדענים לא ממש יכולים (כרגע לפחות, אני יודע על מדען פרילנסר ישראלי שמפתח מולקולה שאמורה להסיר עותקים של רטרו-נגיפים מהגנום בשיתוף עם חברת התרופות מרק).

  7. אבי, הם לא חייבים להביא תועלת, מספיק שהם לא מזיקים עד כדי השמדת המארח שלהם, ואפילו זה רק במידה שמאפשרת לו להביא צאצאים. כלומר, מספיק שהמארח (שהוא כבר לא מארח משום שהגנים האלה הם חלק מהגנום שלו) מגיע לבגרות מינית בלי שהם היזיקו לו במידה שמונעת הבאת צאצאים, כדי שהם יעברו לדורות הבאים. להישרדותם אין כל צורך בתועלת. הגנום עמוס ב"גנים זבל" שחלקם אולי מועילים ואולי לא.

  8. וזה גם יכול להסביר מהיכן מגיעים הוירוסים הללו, ונעלמים בלי להשאיר עקבות של המארחים שלהם.
    מספיק שהמקטע של הוירוס בבעלי החוליות נשבר מאיזו סיבה, והוירוס חופשי להדביק.
    וירוסים בתרדמת גנטית שיכולים לפעול גם לאחר עשרות מליוני שנים.

  9. המאמר מראה שלאבולוציה יש שיטות רבות של מעבר גנים, מלבד הגישה הידועה ושל העברה אנכית של גנים כלומר מדור לדור.
    העברה רוחבית של גנים היא דבר מוכר, בעיקר בעולם החיידקים והארכיאות. עובדה היא שהם הגיעו באופן אקראי לחוליתנים אך נשארו שם (וזה מרכיב לא אקראי של האבולוציה) כי הם נתנו יתרון כלשהו ליצור שנדבק מהם.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן