Մարդիկ չէր լինի առանց վիրուսներ քանի որ վիրուսային սպիտակուցը առանցքային դեր է խաղում զարգացման գործում մարդ սաղմը. Այնուամենայնիվ, երբեմն դրանք էքզիստենցիալ սպառնալիքներ են ներկայացնում հիվանդությունների տեսքով, ինչպես ներկայիս COVID-19 համաճարակի դեպքում: Ճակատագրի հեգնանքով, վիրուսներ կազմում է մեր գենոմի մոտ 8%-ը, որը ձեռք է բերվել էվոլյուցիայի ընթացքում, ինչը մեզ դարձնում է «գործնականում քիմերա»:
2020 թվականի ամենատխրահռչակ և սարսափելի բառը, անկասկած.վիրուս'. վեպը կորոնավիրուսի պատասխանատու է ներկայիս աննախադեպ COVID-19 հիվանդության և համաշխարհային տնտեսության գրեթե գրեթե փլուզման համար։ Այս ամենը պայմանավորված է մի փոքրիկ մասնիկով, որը նույնիսկ չի համարվում «լիովին» կենդանի, քանի որ այն գտնվում է ոչ ֆունկցիոնալ վիճակում հյուրընկալողից դուրս, մինչդեռ ներսից հավերժանում է միայն հյուրընկալողին վարակվելուց հետո: Առավել զարմանալի և ցնցող է այն փաստը, որ մարդիկ Վիրուսային «գեները» կրել են անհիշելի ժամանակներից, և ներկայումս վիրուսային գեները կազմում են 8%-ը: մարդ գենոմը (1). Պարզապես սա պատկերացնելու համար, ընդամենը ~ 1% մարդ գենոմը ֆունկցիոնալ ակտիվ պատասխանատու է սպիտակուցներ ստեղծելու համար, որոնք որոշում են, թե ով ենք մենք:
միջև հարաբերությունների պատմությունը մարդիկ և վիրուսներ սկսվել է 20-100 միլիոն տարի առաջ, երբ մեր նախնիները վարակվել են վիրուսներ. Էնդոգեն ռետրովիրուսների յուրաքանչյուր ընտանիք առաջանում է էկզոգեն ռետրովիրուսով բողբոջային բջիջների մեկ վարակից, որը մեր նախահայրերի մեջ ինտեգրվելուց հետո ընդլայնվել և զարգացել է (2): Տարածումը, որին հաջորդում է հորիզոնական փոխանցումը ծնողներից սերունդ, և այսօր մենք ունենք այս վիրուսային գենոմները ներկառուցված մեր ԴՆԹ-ում որպես մարդ էնդոգեն ռետրովիրուսներ (HERVs): Սա շարունակական գործընթաց է և կարող է նույնիսկ այս պահին տեղի ունենալ: Էվոլյուցիայի ընթացքում այս HERV-ները ձեռք են բերել մուտացիաներ և կայունացել են մարդ գենոմը և կորցրել են հիվանդություն առաջացնելու իրենց ունակությունը: Էնդոգեն ռետրովիրուսներ առկա են ոչ միայն մարդիկ բայց ամենուր առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմներում: Այս բոլոր էնդոգեն ռետրովիրուսները, որոնք խմբավորված են երեք դասերի (դաս I, II և III), որոնք հանդիպում են կենդանիների տարբեր տեսակների մեջ, ցուցադրում են ֆիլոգենետիկ հարաբերություններ՝ հիմնված իրենց հաջորդականության նմանության վրա (3), ինչպես ներկայացված է ստորև նկարում: HERV-ները պատկանում են I դասի խմբին:
Տարբեր ներկառուցված ռետրովիրուսներից, որոնք առկա են մարդ Գենոմը, դասական օրինակ, որն արժե այստեղ հիշատակել, ռետրովիրուսային սպիտակուցն է, որը բարձր ֆյուզոգեն ծածկույթի սպիտակուց է, որը կոչվում է սինցիտին, (5), որի սկզբնական գործառույթը վիրուս պետք է միաձուլվել հյուրընկալող բջիջների հետ՝ վարակ առաջացնելու համար: Այս սպիտակուցը այժմ հարմարեցվել է մարդիկ ձևավորել պլասենցա (բջիջների միաձուլում՝ բազմամիջուկ բջիջներ ստեղծելու համար), որը ոչ միայն կերակրում է պտղի մորը հղիության ընթացքում, այլ նաև պաշտպանում է պտուղը մոր իմունային համակարգից՝ սինցիտին սպիտակուցի իմունոպրեսիվ բնույթի պատճառով: Այս կոնկրետ HERV-ն ապացուցել է, որ ձեռնտու է մարդկանց համար մարդ ռասա՝ սահմանելով իր գոյությունը։
HERV-ները նաև ներգրավված են հյուրընկալողին բնածին իմունիտետ ապահովելու մեջ՝ կանխելով հարակից վարակների հետագա վարակումը: վիրուսներ կամ նվազեցնելով հիվանդության ծանրությունը նմանատիպ տիպով կրկնակի վարակվելու դեպքում վիրուսներ. Կացուրակիսի և Ասվադի 2016 թվականի ակնարկը (6) նկարագրում է, որ էնդոգեն վիրուսներ կարող է գործել որպես կարգավորող տարրեր գեների համար, որոնք վերահսկում են իմունային ֆունկցիան՝ դրանով իսկ հանգեցնելով իմունիտետի զարգացմանը: Նույն տարում Չուոնգը և ուրիշները (7) ցույց տվեցին, որ որոշ HERV-ներ գործում են որպես կարգավորիչ ուժեղացուցիչներ՝ մոդուլավորելով IFN (ինտերֆերոն) ինդուկտիվացնող գեների արտահայտությունը՝ դրանով իսկ ապահովելով բնածին իմունիտետ: HERV-ի արտահայտման արտադրանքները կարող են նաև գործել որպես պաթոգենների հետ կապված մոլեկուլային օրինաչափություններ (PAMPs)՝ ակտիվացնելով բջջային ընկալիչները, որոնք պատասխանատու են հյուրընկալողի պաշտպանության առաջին գծի համար (8-10):
HERV-ների մեկ այլ հետաքրքիր կողմն այն է, որ դրանցից մի քանիսը ցուցադրում են ներդրման պոլիմորֆիզմներ, այսինքն՝ գենոմում առկա են տարբեր թվով պատճեններ՝ պայմանավորված ներդիրային իրադարձություններով: Տարբեր էթնիկ խմբերին պատկանող 20 սուբյեկտների ուսումնասիրությունը բացահայտեց ներդրման պոլիմորֆիզմի օրինաչափությունները 0-87% բոլոր առարկաների միջև (11): Սա կարող է հետևանքներ ունենալ որոշ գեների ակտիվացման միջոցով հիվանդությունների առաջացման վրա, որոնք այլապես լուռ են:
Որոշ HERV-ներ նույնպես կապված են աուտոիմուն խանգարումների զարգացման հետ, ինչպիսին է բազմակի սկլերոզը (12): Նորմալ ֆիզիոլոգիական պայմաններում HERV-ի արտահայտումը խստորեն կարգավորվում է, մինչդեռ պաթոլոգիական պայմաններում՝ արտաքին/ներքին միջավայրի փոփոխությունների պատճառով, հորմոնալ փոփոխությունները և/կամ մանրէաբանական փոխազդեցությունը կարող են առաջացնել HERV-ի արտահայտման դիսկարգավորում, ինչը հանգեցնում է հիվանդության:
HERV-ների վերը նշված բնութագրերը հուշում են, որ ոչ միայն դրանց առկայությունը մարդ Գենոմն անխուսափելի է, բայց նրանք ունեն իմունային համակարգի հոմեոստազը կարգավորելու ունակություն՝ ակտիվացնելով կամ ճնշելով այն՝ դրանով իսկ առաջացնելով դիֆերենցիալ էֆեկտներ (օգտակար լինելուց մինչև հիվանդություն առաջացնելը):
COVID-19 համաճարակի պատճառը նաև SARS-nCoV-2 ռետրովիրուսն է, որը պատկանում է գրիպի ընտանիքին, և կարող է հավանական լինել, որ էվոլյուցիայի ընթացքում այս ընտանիքին առնչվող գենոմները։ վիրուսներ ինտեգրվել է մարդ գենոմը և այժմ առկա են որպես HERV: Ենթադրվում է, որ այս HERV-ները կարող են տարբեր պոլիմորֆիզմներ դրսևորել, ինչպես նշվեց վերևում, տարբեր էթնիկ պատկանելության մարդկանց մոտ: Այս պոլիմորֆիզմները կարող են լինել այս HERV-ների դիֆերենցիալ պատճենների թվի և/կամ որոշակի ժամանակահատվածում կուտակված մուտացիաների առկայության կամ բացակայության տեսքով (գենոմի հաջորդականության փոփոխություններ): Ինտեգրված HERV-ների այս փոփոխականությունը կարող է բացատրություն տալ համաճարակի հետևանքով տարբեր երկրներում մահացության դիֆերենցիալ ցուցանիշների և COVID-19 հիվանդության ծանրության համար:
***
Հիշատակում:
1. Griffiths DJ 2001 թ. Էնդոգեն ռետրովիրուսներ է մարդ գենոմի հաջորդականությունը. Genome Biol. (2001); 2 (6) Reviews 1017. DOI: https://doi.org/10.1186/gb-2001-2-6-reviews1017
2. Boeke, JD; Stoye, JP (1997): «Ռետրոտրանսպոզոններ, էնդոգեն ռետրովիրուսներ և ռետրոէլեմենտների էվոլյուցիան»: Դագաղում, JM; Հյուզ, Շ.Հ. Varmus, HE (խմբ.): Ռետրովիրուսներ. Cold Spring Harbor Laboratory Press. PMID 21433351.
3. Vargiu L, et al. Դասակարգում և բնութագրում մարդ էնդոգեն ռետրովիրուսներ; տարածված են խճանկարային ձևերը։ Ռետրովիրուսաբանություն (2016 թ.); 13: 7. DOI: 10.1186 / s12977-015-0232-ը
4. Classes_of_ERVs.jpg՝ Jern P, Sperber GO, Blomberg J (ածանցյալ աշխատանք՝ Fgrammen (քննարկում)), 2010: Հասանելի է առցանց՝ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Classes_of_ERVs.svg Մուտք գործվել է 07 մայիսի 2020 թ
5. Շիկահեր, Ջ.Լ.; Լավիլետ, Դ; Չեյնեթ, Վ. Բուտոն, Օ; Օրիոլ, Գ; Մատուռ-Ֆերնանդես, Ս. Մանդրանդես, Ս. Mallet, F; Cosset, FL (7 ապրիլի 2000 թ.): «Ծրարային գլիկոպրոտեին է մարդ էնդոգեն retrovirus HERV-W-ն արտահայտվում է մարդու պլասենցայում և միաձուլում է կաթնասունների D տիպի ռետրովիրուսային ընկալիչն արտահայտող բջիջները»: Ջ.Վիրոլ. 74 (7): 3321–9։ DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.74.7.3321-3329.2000.
6. Katzourakis A, and Aswad A. Evolution. Endogenous Վիրուսներ Տրամադրեք դյուրանցումներ հակավիրուսային իմունիտետում: Ընթացիկ կենսաբանություն (2016): 26: R427-R429: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.072
7. Chuong EB, Elde NC և Feschotte C. Բնածին անձեռնմխելիության կարգավորիչ էվոլյուցիան էնդոգեն ռետրովիրուսների համատեղ ընտրության միջոցով: Գիտություն (2016) Հատ. 351, Թողարկում 6277, էջ 1083-1087։ DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad5497
8. Wolff F, Leisch M, Greil R, Risch A, Pleyer L. Գենների (վեր)արտահայտման երկսայրի թուրը հիպոմեթիլացնող նյութերի միջոցով. վիրուսային միմիկիայից մինչև իմունային անցակետի նպատակային մոդուլյացիայի համար որպես առաջնային գործակալների օգտագործում: Բջջային կոմունալ ազդանշան (2017) 15:13. DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-017-0168-z
9. Hurst TP, Magiorkinis G. Բնածին իմունային պատասխանի ակտիվացում էնդոգեն ռետրովիրուսներ. J Gen Virol. (2015) 96:1207–1218. DOI: https://doi.org/10.1099/vir.0.000017
10. Chiappinelli KB, Strissel PL, Desrichard A, Chan TA, Baylin SB, Correspondence S. ԴՆԹ-ի մեթիլացման արգելակումը քաղցկեղի մեջ առաջացնում է ինտերֆերոնի պատասխան dsRNA-ի միջոցով, ներառյալ էնդոգեն ռետրովիրուսները: Բջջ (2015) 162:974–986. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.07.011
11. Mehrab G, Sibel Y, Kaniye S, Sevgi M and Nermin G. Human endogenous retrovirus-H ներդրման ցուցադրություն: Molecular Medicine Reports (2013): DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2013.1295
12. Gröger V, and Cynis H. Մարդու էնդոգեն ռետրովիրուսները և նրանց ենթադրյալ դերը աուտոիմունային խանգարումների զարգացման մեջ, ինչպիսին է բազմակի սկլերոզը: Առջևի միկրոբիոլ. (2018); 9: 265. DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00265
***
