الثدييات تحمل مقبرة للفيروسات في الحمض النووي
تتكون مساحات كبيرة من مكتبة الحمض النووي الخاصة بنا من جينات غير مشفرة كانت تعتبر منذ فترة طويلة “DNA غير مرغوب فيه”.
ومع ذلك، أظهرت النتائج الحديثة أن هذه الأجزاء من الحمض النووي لها بالفعل أغراض عديدة في الثدييات.
ويساعد البعض في تكوين البنية في جزيئات الحمض النووي لدينا بحيث يمكن تعبئتها بدقة داخل نواة الخلية بينما يشارك البعض الآخر في تنظيم الجينات. والآن، اكتشف باحثون من جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا غرضا محتملا آخر لهذه التعليمات غير المشفرة، داخل جينومات الجرابيات. وبعض التسلسلات الجينية التي كانت تعتبر ذات يوم “غير مهمة”، هي في الواقع أجزاء من الفيروسات التي تُركت مدفونة في حمضنا النووي من عدوى في سلف منسي منذ زمن طويل.
وعندما يصيبك فيروس بالعدوى، هناك احتمال أن يترك وراءه قطعة منه داخل الحمض النووي الخاص بك، وإذا حدث هذا في بويضة أو خلية منوية، فسيتم نقله عبر الأجيال. وتُعرف هذه بالعناصر الفيروسية الذاتية (EVEs).
ولدى البشر، تشكل أجزاء من الحمض النووي الفيروسي حوالي 8% من جينومنا. ويمكنها توفير سجل للعدوى الفيروسية من خلال تاريخنا التطوري، مثل الذاكرة الجينية.
وقالت إيما هاردينغ، عالمة الحفريات القديمة: “جرى الاحتفاظ بهذه الأجزاء الفيروسية لسبب ما. على مدى ملايين السنين من التطور، نتوقع أن يتغير كل الحمض النووي، ومع ذلك، يتم الحفاظ على هذه الحفريات سليمة”.
ولمحاولة معرفة السبب، بحثت هاردينغ وزملاؤها عن العناصر الفيروسية الذاتية في جينومات 13 نوعا من الجرابيات، بما في ذلك تامار والابي (Macropus eugeni)، وSarcophilus harrisii، وdunnarts Sminthopsis crassicaudata.
ووجدوا عدوى EVEs من ثلاث مجموعات فيروسية – Bornaviridae وFiloviridae وParvoviridae – في جميع الحيوانات التي أخذ عينات منها.
وقالت هاردينغ: “أحد أنواع EVE التي عثرت عليها كانت من عائلة الفيروسات Bornaviridae، والتي دخلت لأول مرة الحمض النووي للحيوانات خلال فترة الديناصورات عندما كانت كتل اليابسة في أمريكا الجنوبية وأستراليا لا تزال مرتبطة ببعضها البعض”. وتوجد Bornaviridae في أبوسوم أمريكا وكذلك الجرابيات الأسترالية.
والمثير للدهشة أن بعض هذه البقايا الفيروسية القديمة لا تزال تُنسخ إلى الحمض النووي الريبي. وغالبا في الخلايا، تعمل نسخ الحمض النووي الريبي كقوالب بروتين. ولكن في هذه الحالة لم يتم ترجمتها، ما يجعلها بشكل فعال RNA غير مشفر.
ويستخدم الحمض النووي الريبي غير المشفر في عدد من وظائف الخلية، بما في ذلك تنظيم نسخ الحمض النووي الريبي بين الجينات الأخرى.
وبشكل ملحوظ، من المعروف أيضا أن هذا النوع من الحمض النووي الريبي يستخدم في العديد من وظائف الخلايا، بما في ذلك تنظيم تكوين الحمض النووي الريبي، ومن المعروف أيضا أنه يساهم في الدفاع المناعي ضد الفيروسات في النباتات واللافقاريات. وتمتلك الخفافيش مخبأ كبيرا بشكل خاص لهذه الأجزاء الفيروسية الأحفورية أيضا، وهي معروفة جيدا بقدرتها على البقاء على قيد الحياة أثناء حمل فيروسات قاتلة تصيب معظم الثدييات الأخرى.
وبالنظر إلى الكوالا بمزيد من التفصيل، اكتشف الباحثون أن بعض عناصر EVE تم بالفعل نسخها إلى جزيئات RNA صغيرة معروفة بأنها مضادة للفيروسات في اللافقاريات.
وكتبت هاردينغ وزملاؤها في مجلة علم الأحياء الدقيقة الأسترالية: “يشير هذا إلى إمكانية محيرة لهذا النظام الدفاعي للحمض النووي الريبي، والذي كان يُعتقد سابقا أنه تم التخلي عنه في الثدييات لصالح نظام الإنترفيرون، ولا يزال نشطا ويحمي الخلايا الجرابية”.
