Кількість сплячих вірусних послідовностей у геномі людини збільшилася більш ніж удвічі.
Давно не секрет, що багато послідовностей в людському геномі в минулому були вірусами, які колись прийшли «в гості» до наших далеких предків, так «в гостях» і залишилися. Віруси ці відносяться до групи ретровірусів, до яких належить, наприклад, сучасний вірус СНІДу, і в ДНК вони проникали, ймовірно, за допомогою того ж механізму, що і їхні нинішні родичі.
Гени ретровірусів записані в молекулу РНК, саме вона знаходиться в білковій оболонці вірусної частинки, і, коли РНК потрапляє в клітку, то спеціальні вірусні білки знімають з неї ДНК-копію. Потім ДНК-копія вбудовується в клітинну хромосому, і тепер все, що клітина робить зі своїми генами, вона буде проробляти і з вірусними. На вірусній ділянці ДНК клітинні білки синтезують багато РНК, які, в свою чергу, служать шаблонами для виробництва вірусних білків. Все закінчується тим, що РНК упаковується у вірусні частинки, які виходять назовні.
Але буває так, що клітина пригнічує синтез вірусних РНК, так що вірус, вбудувавшись в ДНК господаря, втрачає здатність розмножуватися. (Та й сам вбудований у клітинну ДНК вірус може на час «заснути», не шкодячи господарю.) Так чи інакше, вірусний геном стає пасивним вантажем, що переходить від батьківської клітини до дочірньої. І якщо проаналізувати, наприклад, геном ссавців, то можна виявити безліч ретровірусних послідовностей, які в більшості своїй неактивні - після того, як клітини забороняють синтезувати на них РНК, вони ще й багаторазово мутують, так що, врешті-решт, стають абсолютно безпечним і неактивним генетичним сміттям.
Вірусні послідовності, які осіли в людській ДНК, називають HERV - human endogenous retroviruses, або ендогенні ретровіруси людини. Вважається, що на їх частку припадає 8% геному, проте далеко не всі з них описані - тут потрібно враховувати, що один і той же вірус міг потрапити в кілька місць в ДНК, крім того, через мутації і генетичні перебудови вірусні гени могли змінитися досить сильно.
Досі було достовірно відомо про сімнадцять вірусних фрагментів (тут варто говорити саме про фрагменти, а не про гени, оскільки фрагмент може об'єднувати кілька генів, до того ж не обов'язково добре збережених). У статті в PNAS, яку опублікували дослідники з Мічиганського університету та Університету Тафтса, до цих сімнадцяти додається ще дев'ятнадцять. Джон Коффін (John Coffin) і його колеги проаналізували 2 500 геномів з усього світу, причому особлива увага приділялася африканським ДНК - оскільки люди колись почали розселятися по світу саме з Африки, то і ймовірність того, що тут, у місцевих популяціях сліди вірусних гостей будуть зустрічатися частіше.
Дійсно, за допомогою найскладніших математичних і статистичних методів вдалося виявити, що в африканських геномах слідів HERV помітно більше, ніж в азіатських, американських або європейських. Як і очікувалося, велика частина вірусів була неабияк побита життям і еволюцією - зміни, які відбулися з їх послідовностями, зробили неможливим запуск вірусної програми. За одним винятком: у 50 людей в Х-хромосомах знайшли послідовність, названу Xq21, і це був повний вірусний геном, в якому збереглися всі гени, необхідні для власного розмноження. Однак чи може Xq21 і справді проявляти якусь активність, поки незрозуміло. Варто додати, що Xq21 - всього лише другий повноцінний сплячий вірус, виявлений в людській ДНК. Можливо
, ці сімнадцять плюс дев'ятнадцять - не всі вірусні послідовності, які затрималися в людському геномі; просто шукати їх, як ми сказали, досить складно, зокрема ще й тому, що не всі віруси є у всіх людей, той же Xq21 знайшли тільки у 50 з 2 500. Вважається, що такі вірусні фрагменти, опинившись поруч з деякими генами, можуть змінювати їх активність і тим самим провокувати різні хвороби, аж до раку.
Однак від «домашніх вірусів» є й користь.Так, рік тому ми розповідали про те, як вони захищають людський ембріон від інфекції. А трохи раніше ми говорили про роботу дослідників з Південно-західного медичного центру Університету Техасу, які виявили, як ендоретровіруси допомагають імунітету: виявилося, що вони стимулюють в ДНК імунних клітин синтез антитіл у відповідь на появи в організмі чужорідних молекул.