Ich interessiere mich für den horizontalen Gentransfer in Bakterien, Viren und Organismen wie Bdelloid Rotifers. Ich habe gerade in Carl Zimmers 'A Planet of Viruses' die folgende Passage gelesen:
Wenn eine Wirtszelle neue Viren herstellt, fügt sie ihnen manchmal versehentlich einige ihrer eigenen Gene hinzu. Die neuen Viren tragen die Gene ihrer Wirte, während sie durch den Ozean schwimmen, und sie fügen sie zusammen mit ihren eigenen in die Genome ihrer neuen Wirte ein. Einer Schätzung zufolge übertragen Viren jedes Jahr eine Billion Billionen Gene zwischen Wirtsgenomen im Ozean.
Es ist interessant, das Ausmaß des DNA-Austauschs zu betrachten, das in Anbetracht der Häufigkeit, mit der es geschieht, und der evolutionären Zeitskala stattgefunden hat.
Gibt es Beispiele für Gene im menschlichen Genom, von denen wir wissen, dass sie von Viren abgelagert wurden, die einem sich entwickelnden Menschen einen körperlichen/geistigen Vorteil verschafft hätten? Wo kommst du her? Welchen Nutzen haben sie gebracht?
Ich interessiere mich eher für genetische Ergänzungen von nichtmenschlichen Vorfahrenarten als für die Übertragung von Genen, die als Mutationen von anderen Menschen aufgetreten sind.
Die Prozesse, die die Keimbahn von Metazoen (mehrzellige Tiere) kontrollieren, sind im Vergleich zu einzelligen Bakterien und Eukaryoten sowie Pflanzen stark reguliert.
An diesem Punkt gibt es keine klaren Geschichten über den Gentransfer in ein komplexes Tier, obwohl es einige für Pflanzen gibt:
Bakterien, Pilze und Pflanzen sind toleranter und anfälliger für Gentransfer und es ist wahrscheinlich wichtiger für ihren evolutionären Weg.
Es wird geschätzt, dass bis zu acht Prozent des menschlichen Genoms von der viralen Integration betroffen sind . Aber virale Genome sind stark gegen das Tragen von nicht essentiellem Material selektiert – andere Gene kommen anscheinend selten mit. Was wahrscheinlich einflussreicher ist, ist, dass virale Insertionen an der Neuverdrahtung des regulatorischen Netzwerks tierischer Zellen beteiligt sein könnten, indem sie keine Gene hinzufügen, sondern die Bedingungen verändern, unter denen sie aktiv sind .
Humane endogene Retroviren (HERVs) sind ein interessantes (und expandierendes) Thema der Forschung in Evolutionsbiologie und Medizin. Ein Retrovirus hat ein RNA-Genom im Viruspartikel und integriert sich bei der Infektion in die DNA der Wirtszelle, um die Transkriptions-/Translationsmaschinerie zu entführen und Kopien von sich selbst zu produzieren. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, eine Zelle von einer retroviralen Infektion zu „heilen“; Stattdessen müssen alle infizierten Zellen zerstört werden oder Selbstmord begehen durch Apoptose, auch bekannt als programmierter Zelltod. Übliche Beispiele für Retroviren sind HIV (Erreger von AIDS), HTLV (humanes T-Zell-Leukämievirus) und das Hepatitis-B-Virus.
Virusinfektionen treten am häufigsten in somatischen Zellen auf, wo jede Veränderung der DNA-Sequenz nicht an die nächste Generation weitergegeben wird. Jede retrovirale Infektion in Keimzellen (Eier, Spermien und die Vorläuferzellen, die sie bilden) könnte jedoch an die nächste Generation weitergegeben werden und sich im Laufe der Zeit in einer Population ausbreiten. Einige HERV-Fragmente sind anscheinend vollständig inaktiv (zumindest soweit wir das derzeit beurteilen können) und sind eine mögliche Quelle für einen Teil der sogenannten „Müll“- oder nicht codierenden, nicht regulatorischen DNA, die einen erheblichen Teil ausmacht unseres Genoms - eine Schätzung besagt, dass 8 % unseres genetischen Materials retroviralen Ursprungs sind. Andere HERVs wurden mit verschiedenen pathologischen Zuständen, einschließlich multipler Sklerose, in Verbindung gebracht.
Ich bin mir nicht sicher, ob menschliche Gene gefunden wurden, die von einem Virus aufgenommen wurden, eine Zeit lang bei ihm blieben (und möglicherweise mutierten) und dann wieder in das menschliche Genom eingefügt wurden, wenn Sie das fragen. Es gibt sicherlich viele Fälle, in denen Gene und Genfragmente (kodierende Regionen, Promotoren, Enhancer usw.) als Ergebnis der viralen Integration/Spleissung verschoben werden. http://en.wikipedia.org/wiki/Endogenous_retrovirus#Genome_Evolution ist ein großer, ziemlich gut geschriebener Abschnitt mit zahlreichen Links zur Primärliteratur, die zeigen, wie unser Genom im Laufe der Jahre durch HERVs verändert wurde.
Shigeta