یک رتروویروس باستانی در DNA انسان یافت شد که ممکن است هنوز هم فعال باشد

مدارک مورد یقینی یافت شده که نشان می دهند ویروسی باستانی که پیش از این تنها در فسیلها یافت شده است بطور مداوم انسانها را طی صدها هزار یا حتی میلیونها سال آلوده کرده است.

این رتروویروس باستانی یک فسیل زنده است و کشف نسخه ی کامل آن در ژنوم انسان این سوال را به ذهن دانشمندان آورده که چگونه این ویروس زنده مانده است. همچنین این ویروس می تواند نشانه ای از وجود دیگر ویروسهای باستانی در دی.ان.ای گونه های مختلف جانوری باشد.

یک رتروویروس با داخل کردن ژنومش در سلول آلوده شده خود را تکثیر می سازد. گاهی رتروویروسها سلولهای جنسی تخمک و اسپرم را آلوده می سازند و اگر این سلولها زنده مانده و ارگانیسم جدیدی از آنها شکل بگیرند رتروویروس در ژنوم ارگانیسم جدید بصورت ذاتی حضور خواهد داشت. به این صورت ژنوم بسیاری از پستانداران، پرندگان و دیگر مهره داران میتوانند رشته های دی.ان.ای زیادی از رتروویروسها را در خود ذخیره کنند که به آنها رتروویروس درون زاد یا ERV ها می گویند. بعنوان مثال حدود 8 درصد ژنوم انسان از ERV ها تشکیل شده است.

بخش اعظم این رشته ها فسیلهای ژنومی در مراحل پیشرفته ی نابودی هستند و توان تولید ذرات آلوده کننده ی بدن را ندارند. با این حال برخی ERV ها به گونه ای تغییر کرده اند که بتوانند کارکردهای فیزیولوژیکی در بدن میزبان داشته باشند و مثلاً سیستم ایمنی او را تقویت کنند. این رشته های ویروسی محلی شده با وجود کارکردی که یافته اند بخشی از ژنوم میزبان می شوند. این ویروسها نمیتوانند ذرات ویروسی عفونی تولید کنند و نیازهای ژنتیکی برای چنین کاری را از دست می دهند.

با این وجود بخش کوچکی از رشته های رتروویروسی درون زاد  هستند که میتوانند ذرات عفونی کننده ایجاد کنند و این نشان می دهد ژنوم گونه های میزبان میتواند انباری برای رتروویروسهای عفونی شود. در مورد این فرآیند کمتر اطلاعات داریم اما تحقیق اخیر نشان داده روشهای پنهان شوندگی باور نکردنی رتروویروسها باعث میشود مدرن ترین و پر قدرترین روشها برای شناسایی آنها مورد نیاز باشند.

هیولای لاک نس ژنوم انسانی

تمام انواع دی.ان.ای در ژنوم انسانی یافت می شوند

پیشرفت در زمینه ی ترتیب بندی کل ژنوم باعث شده تعداد زیادی رتروویروس دورن زاد در ژنوم مهره داران مختلف با پراکندگیهای مختلف یافت شوند. برخی از این رتروویروسها بسیار قدیمی هستند و برخی از رتروویروسهای جدیدتر هم هستند که دست نخورده تر و کمابیش بدون جهش باقی مانده اند. در برخی گونه های جانوری نظیر موشها ژنوم رتروویروسهای درون زاد زیادی دارد که قادر به تولید ویروسهای آلوده کننده هستند اما اغلب رتروویروسهای انسانی (که به آنها HERV می گویند) بازمانده های بدون کارکرد رتروویروسهای منقرض شده هستند. تنها استثنا یک گروه رتروویروس انسانی به نام HERV-K می باشد که با وجود سن میلیونها ساله توان تکثیر مجدد را دارد.

مطالعات پیشین در مورد رشته های HERV-K در ژنوم انسانها نشان داده آنها اخیرا در انسانها فعال بوده اند و حتی میتوانند هنوز هم از طریق عفونت به انتشار خود ادامه دهند. جولیا وایلدشوت و ژاک ویلیامز که در آزمایشگاه جان کافین دانشگاه تافتز کار می کنند با بررسی اطلاعات پروژه ی 1000 ژنوم و پروژه ی گوناگونی ژنوم انسان در جستجوی ردپاهای HERV-K هستند. آنها که نویسندگان تحقیق حاضر هستند روشهایی را برای موشکافی بسیار دقیق کاتالوگهای ژنومها ابداع کردند و توانستند 36 نسخه ی یگانه از HERV-K ها در ژنوم انسان پیدا کنند که در رشته ی مرجع و استاندارد ژنوم انسان وجود نداغرد. از میان این 36 رتروویروس 19 مورد کشف جدید این گروه تحقیقاتی محسوب می شوند.

فریبنده ترین بخش تحقیق آن است که یکی از این کشفیات جدید ویروس کاملاً دست نخورده و بدون جهش یا تغییر زنتیکی مختل کننده ی عملکردش بود. کشف یک ویروس دست نخورده در ژنوم انسان احتمال اینکه این رتروویروس HERV-K تا زمانهای اخیر در بدن انسان زنده بوده و حتی در حال حاضر هم ممکن است در جایی در حال تکثیر باشد افزایش می دهد.

کارهایی که در آینده باید انجام شوند

هنوز سوالات زیادی بی جواب مانده اند: آیا HERV-K ها هنوز در انسانها فعالند؟ آیا در مرحله ی خواب موقتی هستند و در انتظار فرصتی برای ظهور به شکل همه گیری عفونی هستند؟ یا اینکه فعالیتهای اخیر HERV-K تنها نشانه ی مرگ یک رتروویروس باستانی و انقراض بطئی اما قطعی آن هستند؟

ممکن است این رتروویروس در حالت نیمه خواب باشد و تنها فعالیتهای بسیار قلیلی از خود نشان می دهد تا به این وسیله از جهشهایی که می تواند آن را غیر فعال کند گریز زند. همچنین وجود این رتروویروس در بدن انسان می تواند بدلیل آن باشد که انسان با انتخاب آن به نوعی برتری های حیاتی نسبت به دیگر جانداران در فرآیندهای تکاملی کسب کند.

این موضوعات را می توان تا حدی مورد کنکاش قرار داد زیرا رتروویروسهای منقرض شده را می توان از بازمانده های دی.ان.ای و تحلیل خصلتهای بیولوژیکی این دی.ان.ای ها دوباره احیا نمود. مطالعه ی چگونگی خفه کردن ویروسها توسط گونه های میزبان می تواند سر نخهایی برای پی ریزی ساز و کارهایی برای مقابله با ویروسهایی که حیات امروز بشر را تهدید می کنند بدست ما دهد.