DNA ویروسی باستانی در ژنوم انسان از عفونت ها محافظت می کند

بر اساس تحقیقات جدید،  DNA ویروسی در ژنوم انسان، که از عفونت‌های باستانی جاسازی شده است، عملکرد ضد ویروسی دارند که از سلول‌های انسان در برابر برخی ویروس‌های امروزی محافظت می‌کند.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که قطعات DNA ویروسی اجدادی به نام “رتروویروس‌های درون‌زا” در ژنوم موش‌ها، مرغ‌ها، گربه‌ها و گوسفندها با ممانعت از ورود آن‌ها به سلول‌های میزبان، در برابر ویروس‌های جدید که خارج از بدن منشأ می‌گیرند، ایمنی ایجاد می‌کنند. اگرچه این مطالعه با سلول های انسانی در کشت در آزمایشگاه انجام شد، اما نشان می دهد که اثر ضد ویروسی رتروویروس های درون زا احتمالا برای انسان نیز وجود دارد.

نتیجه این تحقیق مهم است زیرا تحقیقات بیشتر می‌تواند مجموعه‌ای از پروتئین‌های ضد ویروسی طبیعی را کشف کند که منجر به درمان‌هایی بدون عوارض جانبی خودایمنی می‌شود. این کار امکان وجود یک سیستم دفاعی ژنومی را نشان می دهد که مشخص نشده است، اما می تواند بسیار گسترده باشد.

سدریک فشوت، استاد زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک در کالج کشاورزی و علوم زیستی، گفت: «نتایج نشان می‌دهد که در ژنوم انسان، ما مخزنی از پروتئین‌ها داریم که توانایی مسدود کردن طیف وسیعی از ویروس‌ها را دارند.»

رتروویروس‌های درون‌زا حدود 8 درصد از ژنوم انسان را تشکیل می‌دهند که حداقل چهار برابر مقدار DNA تشکیل‌دهنده ژن‌های کدکننده پروتئین‌ها هستند. رتروویروس ها RNA خود را به سلول میزبان وارد می کنند که به DNA تبدیل شده و در ژنوم میزبان ادغام می شود. سپس سلول دستورالعمل های ژنتیکی را دنبال می کند و ویروس بیشتری تولید می کند.

به این ترتیب، ویروس دستگاه رونویسی سلول را می رباید تا خودش را تکثیر کند. به طور معمول، رتروویروس‌ها سلول‌هایی را آلوده می‌کنند که از نسلی به نسل دیگر منتقل نمی‌شوند، اما برخی سلول‌های زایا، مانند تخمک یا اسپرم را آلوده می‌کنند، که دری را برای انتقال DNA رتروویروسی از والدین به فرزندان باز می‌کند و در نهایت به بخشی دائمی در ژنوم سلول میزبان تبدیل می‌شود.

برای اینکه رتروویروس‌ها وارد سلول شوند، یک پروتئین پوششی ویروسی به گیرنده‌ای در سطح سلول متصل می‌شود، دقیقاً مانند یک کلید در یک قفل. این پاکت همچنین به عنوان پروتئین اسپایک برای ویروس‌های خاصی مانند SARS-CoV-2 شناخته می‌شود.

در این مطالعه، فرانک، فشوت و همکارانش از ژنومیک محاسباتی برای اسکن ژنوم انسان و فهرست‌بندی تمام توالی‌های بالقوه کدکننده پروتئین پوشش رتروویروسی که ممکن است فعالیت اتصال گیرنده را حفظ کرده باشند، استفاده کردند. سپس آزمایش‌های بیشتری را برای تشخیص اینکه کدام یک از این ژن‌ها فعال هستند، انجام دادند ( یعنی بیان محصولات ژن پوششی رتروویروسی در انواع خاصی از سلول‌های انسانی).

Feschotte گفت: “ما شواهد واضحی از بیان ژنها را پیدا کردیم، و بسیاری از آنها در جنین اولیه و در سلول های زایا بیان می شوند، و زیر مجموعه ای در سلول های ایمنی در هنگام عفونت بیان می شوند.”

منبع: https://www.biorxiv.org