Az ősi vírusfertőzés az embereket védtelenítette a HIV • alexander márkák előtt • tudományos hírek

Miért nem tud az emberi immunrendszer ellenállni a HIV (a képen), míg néhány majomnak van veleszületett immunitása? "A régészeti ásatások" a főemlősök genomjain találhatják meg a választ. (Kép a www.eleventh-avenue-south.com címről)

A genomok csimpánzok és gorillák marad az örökítő anyagot egy retrovírus PtERV1, aki elvesztette a fertőzőképesség és része lett a majom genomok: 3-4 millió évvel ezelőtt. Az amerikai tudósok "feltámasztják" az ősi vírust, és megmutatták, hogy az emberi vírusellenes fehérje TRIM5a hatékony védelmet nyújt az őskori fertőzéssel szemben. A PtERV1 veleszületett immunitásának kialakulásának egyik mellékhatása a TRIM5α fehérje képességének a vesztesége, hogy ellenálljon más retrovírusoknak, köztük az AIDS okozó ágensének.

Sok állat genomjait, ideértve a főemlősöket is, úgynevezett endogén retrovírusokkal vannak elfedve. Ezek másolatai a vírusok genomja a múltban meglehetősen aktív és fertőző, hogy sikerült legyőzni a „Weismann gát» (Weismann gát) és behatolnak a csírasejtek, de aztán eredményeként mutációk elvesztette a fertőzőképesség és részévé válik a gazda genomba. Így az endogén retrovírusok valami olyasmit jelentenek, mint az ősi vírusfertőzések régészeti nyilvántartása, amellyel egy adott fajnak vagy őseinek egyszerre kellett szembenéznie.

Molekuláris biológusok számos tudományos intézmény Seattle (Amerikai Egyesült Államok, Washington) egy tanulmányt az endogén retrovírus PtERV1 (Pan troglodytes endogén retrovírus), több száz példányban, amelyek jelen vannak a genom csimpánzok és gorillák. Az emberi genomban ez a retrovírus nincs jelen. Ebben az esetben azonban, a személy egy védő antivirális fehérje TRIM5α (komponense a veleszületett immunrendszer), amely hatékonyan megvédi a minket a jóindulatú humán retrovírus emlékeztető PtERV1 - egerek leukémia vírus N-MLV.

Érdekes a fehérje TRIM5α - az egyik több száz harcost az antivirális front - annak a ténynek köszönhető, hogy sok főemlősök (pl ugyanabban gorilla), ez a fehérje hatékony védelmet biztosít a HIV (HIV-1), és az emberekben, sajnos, ő erőtlen a halálos fertőzés ellen.

A TRIM5α fejlődése a főemlősökben nagyon intenzív volt. Ez a fehérje felismeri burokfehérjék (kapszid) retrovírus kapcsolódik, illetve hozzájárul a pusztítás a vírusrészecske. Ez a rész TRIM5α fehérje, amely felelős elismerése kapszid fehérjék, leggyakrabban esett hatása alatt kiválasztási és ment gyors evolúciós változások (ez nyilvánvaló a magas aránya jelentős nukleotid szubsztitúciók képest jelentéktelen vagy szinonimája). Legalább egyszer ez történt az emberi evolúciós vonalon, miután elválasztotta a csimpánz vonalát.

A festmény, általában világos: időről időre különböző főemlősök szembesül néhány új és veszélyes retrovírus fertőzés, és választottunk eredményeként az opciók TRIM5α, amely biztosítja a leghatékonyabb védelmet ez ellen retrovírus.

A tudósok úgy vélik, hogy az emberi változata TRIM5α, alkalmasak lehetnek foglalkozni egy ősi vírus PtERV1, ami 3-4 millió évvel ezelőtt sújtotta ősei csimpánzok és gorillák, és esetleg veszélyt is őseink Australopithecus. Életkor vírus (3-4 millió év) jött létre a különbségek száma, amelyek felhalmozott különböző példányban PtERV1, tartósított genomjában csimpánzok és gorillák.

Összehasonlítása a másolatok is lehetséges, hogy rekonstruálják az eredeti nukleotid-szekvencia a virális genom, és ugyanakkor azt mutatják, hogy az összes példány igazán leszármazottai a közös ős, ami egyszer megfertőzött a gorillák és a csimpánzok.

Ezt követően a kutatók részben megújult fosszilis vírus. Az alapja készült egér leukémia vírus, melynek genomja az váltotta a rekonstruált szekvenciák PtERV1. Különösen azt cserélni kódoló gén kapszidfehérje - ugyanaz, amelyet felismer egy védő fehérje TRIM5α. A kapott kiméra vírus bizonyult elég életképes (fogjuk nevezni egyszerűen a vírus PtERV1, mert azon részeinek genom, amely továbbra is a egér leukémia vírus, a e tanulmány keretében, nem számít, mit nem befolyásolják).

A tudósok tesztelték a vírusok fertőzőképességét és a védőfehérjék hatékonyságát a macska vese fibroblastjai laboratóriumi kultúrájában. Ezek a sejtek, ahogy azt korábban bemutattuk, nem rendelkeznek semmilyen védőhatással az ismert retrovírusokkal szemben. Bennük azonban lehetséges idegen gének (például az emberi TRIM5α fehérje gén) bejuttatása, majd a sejtek rezisztenciát nyerhetnek egy vagy másik vírusfertőzéssel szemben.

Kiderült, hogy az emberi TRIM5α hatékonyan védi a sejteket a PtERV1 vírustól. A vírus fertőzte a kontroll "védtelen" sejtek 4,1% -át, és csak a sejtek 0,03% -át, amelyek humán TRIM5α-t termelnek. Így az emberek egy erős, veleszületett immunitással rendelkeznek egy őskori vírusra, ami hosszú a természetből.

Ezután a kutatók úgy döntöttek, hogy megtudják, milyen változások vannak a TRIM5α fehérjében a PtERV1-hez viszonyítva. Korábban megállapították, hogy a TRIM5α bizonyos vírusok felismerésében fontos szerepet játszik egy 10 aminosavból álló fehérje molekula egy kis része, 330-tól 339-ig. A kutatók figyelmét a 332. pozíció vonzotta. Az antropoid ősei az aminosav glutamin (Q) voltak. Ezt az ősi állapotot gibbonokban, orángutánokban és gorillákban tartották fenn, és az emberben és a csimpánzban a glutamint arginin (R) helyettesítette.

A kutatók megváltoztatták a TRIM5α emberi fehérjét, az arginin 332. helyzetben az "ősi" glutaminnal helyettesítve. Az eredmény meghaladta az összes elvárást: a módosított fehérje 30-szor rosszabb volt a sejtek védelme érdekében a fosszilis PtERV1 vírus ellen, de megszerezte azt a képességét, hogy megvédje őket a HIV-től!

A TRIM5α fehérje hatékonysága a PtERV1 és a HIV (HIV-1) vírusok ellen. Az alábbiakban bemutatjuk a TRIM5α fehérje szerkezetét, a fő funkcionális blokkokat (doméneket) mutatjuk be. A B30.2 domén a retrovírusok kapszid fehérjéinek felismerésére szolgál. Ennek a tartománynak a legfontosabb része ("patch") látható, amely 10 aminosavat tartalmaz. A csillag a 332. pozícióban álló aminosavat jelöli. A baloldal alatt a vizsgált főemlős állat evolúciós fája. A jobb oldali ábrák két oszlopa tükrözi a sejtek védelmét a TRIM5α fehérjével a vírusok ellen. Mindegyik szám megmutatja, hogy hányszor kevesebb sejt van a vírus, ha a sejtek a TRIM5α fehérjét termelik. Ábra. a Tudomány cikkeiből

Ma, amikor a vírus PtERV1 már nem létezik, de a az emberiség előtt álló járvány HIV szűrés vektor kellett változtatni. Arra számíthatunk, hogy ha a HIV tovább kaszálni emberek le, mondjuk, néhány ezer év alatt a balsorsú arginin eredményeként ismét a mutáció és szelekció helyébe glutamin és más hasznos génmutáció veleszületett immunitás is lehetett bejutni. Reméljük azonban, hogy a modern genetikai módszerekkel fegyveres orvoslás gyorsabban fog megbirkózni a katasztrófával, mint az evolúció.