Antike virale Eindringlinge in unserer DNA helfen uns heute beim Kampf gegen Infektionen! Antike virale Eindringlinge in unserer DNA helfen uns heute beim Kampf gegen Infektionen!
(Science) Ungefähr acht Prozent unserer DNA sind viralen Ursprungs; Virenreste von alten Kämpfen zwischen ansteckenden Viren und unseren Vorfahren. Diese so genannten endogenen Viren... Antike virale Eindringlinge in unserer DNA helfen uns heute beim Kampf gegen Infektionen!

Ungefähr acht Prozent unserer DNA sind viralen Ursprungs; Virenreste von alten Kämpfen zwischen ansteckenden Viren und unseren Vorfahren. Diese sogenannten endogenen Viren werden oft als bloße Kuriosität ohne klare biologische Bedeutung wahrgenommen. Aber eine neue Studie von Wissenschaftlern an der University of Utah / School of Medicine zeigte, dass die Evolution einige dieser viralen Überreste in Waffen gegen ihre eigene Art umfunktioniert hat.

Veröffentlicht im Fachjournal “Science” berichteten die Wissenschaftler, dass Bits der viralen DNA, eingebettet im Genom, unsere Gene regulieren, die integrale Bestandteile unseres angeborenen Immunsystems sind; die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger wie Viren. Wenn einige dieser Bits der fremden Codes experimentell entfernt werden, wird das Abwehrsystem gelähmt.

‘Wir zeigen, dass einige dieser endogenen Viren unsere Biologie geprägt haben.’, sagte Cédric Feschotte (Foto), Professor für Humangenetik, und erklärte weiter, ‘Innerhalb von Säugergenomen sind Reservoire der viralen DNA die Innovation des angeborenen Immunsystems.’

Die Fähigkeit des menschlichen angeborenen Immunsystems, fremde Eindringlinge zu besiegen, hängt von einer gut koordinierten Reaktion ab. Bei Infektion entsenden Zellen eine stille Warnung durch die Freigabe von Interferonen, ein molekulares Signal, das in der Nähe der Zellen ein Arsenal von Hunderten von Genen aktiviert, um die Eindringlinge abzuwehren. Durch die Analyse von öffentlich zugänglichen genomischen Datensätzen aus menschlichen Zellen, entdeckten die Wissenschaftler Tausende von endogenen Retroviren, die offenbar von Interferonen aktiviert werden.

Da diese Retroviren in unserem Genom vor vielen Millionen Jahren bruchlandeten, haben sie lange die Fähigkeit verloren, ansteckende Partikel zu erzeugen. Ein Hinweis auf eine, in der heutigen Zeit, mögliche Funktion einiger dieser Interferon-induzierbaren Elementen kann von ihrer Position im Genom bestimmt werden. Anstatt zufällig verteilt zu sein, wurden sie in der Nähe von Genen mit bekannten Funktionen für Immunität bereichert.

‘Das waren die ersten Anzeichen für uns, dass einige dieser Elemente bei der Umstellung auf Immunität der Gene wirklich beteiligt waren.’, sagte Feschotte

Es ist also kein Zufall, dass das angeborene Immunsystem einige dieser viralen Restposten zurückbehalten hat. Die Immunabwehr wird ständig durch Erreger in Frage gestellt, die sich schnell entwickeln und ihre Taktik der Invasion ändern. Um in der Entwicklung Schritt zu halten, wird das genetische Material einfach umgerüstet, das zuvor von Viren geliefert wurde. (Journal Reference: Science, 2016; 351 (6277): 1083 DOI: 10.1126/science.aad5497)

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