Tutti i virus sono dannosi e non hanno alcun beneficio?

A proposito di virus, cosa ne pensi? vaiolo? Peste Nera? Ebola? Febbre dengue, SARS, ecc.? Si tratta di virus che causano enormi perdite all'umanità. Esistono innumerevoli virus, come quelli del raffreddore e della febbre. Sembra che finché è un virus, sia dannoso per gli esseri umani e non abbia alcun beneficio. Poi un amico mi ha chiesto: nel corso della storia, c'è mai stato un virus che sia stato benefico per gli esseri umani dopo l'infezione e che li abbia fatti sviluppare nella giusta direzione?

Penso che ci sarà una grande ondata di virus. Certo, se mi chiedessi quale sia, non sarebbe come se ne avessi scelto uno?

Nel corso della lunga storia dell'evoluzione umana, abbiamo combattuto contro microrganismi come virus e batteri e il risultato finale è che abbiamo integrato alcuni virus, che ora fanno parte del nostro genoma. Parliamone oggi.

01. I virus che hanno cambiato l'evoluzione umana

Nel 2010 è stato pubblicato uno studio su Nature Genetics in cui si scopriva che i virus che hanno invaso il genoma umano milioni di anni fa avevano modificato il modo in cui i geni vengono attivati ​​e disattivati ​​nelle cellule staminali embrionali (ES) umane.

I cambiamenti da loro riscontrati sono stati ottenuti principalmente attraverso effetti sui trasposoni. In parole povere, i trasposoni sono i portatori dei geni del corpo umano. Possono spostare un gene da una parte all'altra dei nostri geni.

Questa è un'immagine di esempio

P.S.: Questo articolo è molto difficile da capire e anch'io sono rimasto confuso mentre lo leggevo.

02. Virus Ancestrale Liberato

Circa il 5% del genoma umano è costituito da geni retrovirali e stime preliminari indicano che esistono circa 100.000 retrovirus. Per quanto riguarda la loro origine, gli antenati dell'uomo furono infettati da questi virus, che alla fine penetrarono nel genoma umano e furono tramandati di generazione in generazione.

In un articolo precedente ho accennato che uno studio del 2015 dell'Università di Lund in Svezia ha scoperto che i retrovirus nel genoma possono controllare il modo in cui funzionano le cellule, rendendo le cellule cerebrali più attive ed energiche e, di conseguenza, più intelligenti. (Gli amici interessati possono inviarmi un messaggio privato per inoltrare l'articolo a tutti)

Il retrovirus è uno dei virus più comuni e appartiene ai virus a RNA. La sua caratteristica tipica è che le informazioni genetiche vengono conservate nell'RNA anziché nel DNA. Ad esempio, il famoso HIV, il virus che causa l'AIDS, è un retrovirus.

Naturalmente, in passato credevamo che questi geni virali fossero inattivi, nascosti silenziosamente nel genoma, diventando tracce dell'evoluzione.

Ma in questo articolo hanno scoperto che questi geni virali non sono solo cadaveri, ma possono essere attivati ​​e avere effetti sul cervello! ! !

Le loro idee di ricerca sono le seguenti:

Stanno lavorando sulle cellule staminali neurali (NPC)

Spiegazione anticipata: gag (proteina centrale), pol (trascrittasi inversa) ed env (proteina di membrana) sono standard per i retrovirus, KO è knock out, wt è wild type e gli asterischi indicano la significatività.

Dopo la ricerca, è stato scoperto

1. L'eliminazione di TRIM28 nelle NPC porta all'attivazione trascrizionale dei retrovirus endogeni (ERV)

2. I retrovirus endogeni contrassegnati con H3K9me3 scompaiono dopo l'eliminazione di TRIM28

3. L'attivazione dei retrovirus endogeni nelle cellule progenitrici neurali può influenzare i livelli di espressione dei geni correlati

4. L'attivazione dei retrovirus endogeni nelle cellule progenitrici neurali può produrre RNA non codificanti lunghi (lncRNA)

In generale, i retrovirus non restano semplicemente come cadaveri nel genoma, ma possono essere attivati.

Soprattutto nel cervello, le cellule nervose sono molto attive e svolgono addirittura il ruolo di manager. In questo processo, le cellule staminali neurali controllano specificamente l'attivazione dei geni retrovirali.

03. Virus che dipendono da come li apri

Credo che tutti debbano sapere che uno dei metodi più popolari al momento è la cosiddetta terapia genica, il cui fulcro è l'intervento sulle cellule umane a livello genetico.

Naturalmente ne esistono di molti tipi. Ad esempio, l'introduzione di geni normali esogeni è un'idea diffusa, che consiste nell'introdurre geni normali esogeni nelle cellule bersaglio per correggere o compensare malattie causate da difetti e anomalie genetiche, al fine di raggiungere scopi terapeutici. Comprende anche l'applicazione di tecnologie in settori quali la modifica genetica. Altri includono la sostituzione delle cellule staminali.

Tuttavia, come possiamo indirizzare con precisione l'introduzione e consentire al contenuto introdotto di integrarsi nelle cellule ed esercitare il suo effetto a lungo termine? Uno dei mezzi più importanti è quello mediato dai virus.

Ad esempio, il sistema lentivirale è un sistema di amplificazione molto utilizzato, che deriva a sua volta dall'HIV-1 (virus dell'immunodeficienza umana di tipo 1), comunemente noto come virus dell'AIDS.

Un sistema di espressione dei virus nei mammiferi molto comunemente utilizzato; Quando il lentivirus infetta le cellule ospiti, i geni esogeni da esso trasportati possono essere integrati in modo casuale e stabile nel genoma della cellula ospite, ottenendo un'espressione stabile e a lungo termine del gene bersaglio. È molto adatto per la creazione di linee cellulari stabili con sovraespressione genica e per la ricerca sull'RNAi.

04. Ottenere l'immunità attiva attraverso i virus

Un altro tipo di immunità consiste nell'ottenere un'immunità attiva attraverso i virus, comunemente noti come vaccini inattivati ​​o vaccini attivati ​​attenuati. Alcuni vaccini vengono realizzati trattando il virus per indebolirlo o addirittura inattivarlo. Questo vaccino è sostanzialmente ancora un virus. Può conservare la capacità di replicazione e l'immunogenicità del virus, ma perde la sua patogenicità.

Il processo di iniezione di questo vaccino è di per sé un processo di infezione. Tuttavia, poiché il vaccino perde la sua tossicità dopo l'elaborazione, il corpo umano alla fine acquisisce l'immunità ma non viene infettato.

rif.

1. Invasione del virus milioni di anni fa

Kunarso G, Chia NY, Jeyakani J, et al. Gli elementi trasponibili hanno riprogrammato la rete regolatrice centrale delle cellule staminali embrionali umane[J]. Genetica della natura, 2010, 42(7): 631-634.

2. Attivazione dei virus originali nel genoma umano

Fasching L, Kapopoulou A, Sachdeva R, et al. TRIM28 reprime la trascrizione dei retrovirus endogeni nelle cellule progenitrici neurali[J]. Rapporti cellulari, 2015, 10(1): 20-28

3. Virus nel genoma umano

Questo virus è relativamente recente, sembra avere solo poche migliaia di anni e conserva ancora un genoma completo, ma non tutti gli esseri umani ne sono affetti.

Wildschutte JH, Williams ZH, Montesion M, et al. Scoperta di inserzioni di retrovirus endogeni non fissati in diverse popolazioni umane[J]. Atti della National Academy of Sciences, 2016: 201602336.