8% нашего генома - это вирусы

Генетические отличия шимпанзе и человека составляют около 1-2%. Если вас огорчает этот факт, то мы расстроим вас еще больше: 8% нашего генома - это вирусы. Далеко не все из них изучены, но совсем недавно ученые выделили еще пару десятков «одомашненных» вирусов, которые всегда с нами.

Давно не секрет, что многие последовательности в человеческом геноме в прошлом были вирусами, которые когда-то пришли «в гости» к нашим далёким предкам, да так «в гостях» и остались. Вирусы эти относятся к группе ретровирусов, к которым принадлежит, например, современный вирус СПИДа, и в ДНК они проникали, вероятно, с помощью того же механизма, что и их нынешние родственники.

Когда-то древние ретровирусы проникли в геном приматов, да и уснули в нём. (На фото – вирус гепатита В, относящийся в ретровирусам.) (Фото Jean-Yves Sgro / Visuals Unlimited / Corbis.)

Гены ретровирусов записаны в молекулу РНК, именно она находится в белковой оболочке вирусной частицы, и, когда РНК попадает в клетку, то специальные вирусные белки снимают с неё ДНК-копию. Затем ДНК-копия встраивается в клеточную хромосому, и теперь всё, что клетка делает со своими генами, она будет проделывать и с вирусными. На вирусном участке ДНК клеточные белки синтезируют много РНК, которые, в свою очередь, служат шаблонами для производства вирусных белков. Всё заканчивается тем, что РНК упаковывается в вирусные частицы, которые выходят наружу.

Но бывает так, что клетка подавляет синтез вирусных РНК, так что вирус, встроившись в ДНК хозяина, теряет способность размножаться.

(Да и сам встроенный в клеточную ДНК вирус может на время «уснуть», не вредя хозяину.) Так или иначе, вирусный геном становится пассивным грузом, переходящим от родительской клетки к дочерней. И если проанализировать, например, геном млекопитающих, то можно обнаружить множество ретровирусных последовательностей, которые в большинстве своём неактивны – после того, как клетки запрещают синтезировать на них РНК, они ещё и многократно мутируют, так что, в конце концов, становятся совершенно безопасным и неактивным генетическим мусором.

Гены ретровирусов записаны в молекулу РНК, именно она находится в белковой оболочке вирусной частицы, и, когда РНК попадает в клетку, то специальные вирусные белки снимают с неё ДНК-копию. Затем ДНК-копия встраивается в клеточную хромосому, и теперь всё, что клетка делает со своими генами, она будет проделывать и с вирусными. На вирусном участке ДНК клеточные белки синтезируют много РНК, которые, в свою очередь, служат шаблонами для производства вирусных белков. Всё заканчивается тем, что РНК упаковывается в вирусные частицы, которые выходят наружу.

Но бывает так, что клетка подавляет синтез вирусных РНК, так что вирус, встроившись в ДНК хозяина, теряет способность размножаться. (Да и сам встроенный в клеточную ДНК вирус может на время «уснуть», не вредя хозяину.) Так или иначе, вирусный геном становится пассивным грузом, переходящим от родительской клетки к дочерней. И если проанализировать, например, геном млекопитающих, то можно обнаружить множество ретровирусных последовательностей, которые в большинстве своём неактивны – после того, как клетки запрещают синтезировать на них РНК, они ещё и многократно мутируют, так что, в конце концов, становятся совершенно безопасным и неактивным генетическим мусором.