Kiderült miért menekülnek meg a genetikai paraziták a természetes kiválasztódástól

Az emberi genom majdnem felét genetikai paraziták alkotják – transzpozonok, plazmidok, vírusok és más genetikai elemek. Ezekben mind az a közös, hogy a jelenlétüknek nincsen semmilyen előnye – és bizonyos esetekben épphogy negatív hatásai lehetnek. A genetikai paraziták – melyekre időnként “önző génekként” is hivatkoznak – az élet kialakulásának korai szakaszában alakultak ki és mára szinte az összes élő organizmusban megtalálhatóak.

A genetika egyik legnagyobb felfedezése volt, hogy ezek a genetikai paraziták ennyire széles körben és ekkora mértékben vannak jelen. Ez azonban felvet több kérdést is, amire máig nem találtak választ. Ezek közül a legalapvetőbb, hogy a genetikai paraziták, hogyan is voltak képesek ilyen hosszú ideig fennmaradni, annak ellenére, hogy evolúciós szempontból negatívak a hatásaik? Általánosan a természetes szelekció gondoskodik arról, hogy az egyedek túlélése szempontjából káros gének ne maradjanak fenn, azonban látszólag az önző génekkel nem tudott végezni.

Az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézet kutatóinak legújabb tanulmánya szerint, az önző gének fennmaradásában és terjedésében fontos szerepe lehet a horizontális géntranszfer folyamatnak.

A horizontális géntranszfer során az organizmusok közötti genetikai információ átadás nem a hagyományos szülő-utód folyamatok során kerül át. Például egy adott élőlény közvetlen juthat genetikai anyagokhoz egy másik élőlénytől – ami akár egy másik fajból is származhat – vagy a környezetből. A genetikai paraziták számára ez a folyamat lehetőséget ad az új gazdatestek megfertőzéséhez, amivel ellensúlyozni tudják a természetes szelekció hatásait.

Azonban korábbi kutatások szerint a horizontális géntranszfer valószínűleg önmagában nem elég ahhoz, hogy a genetikai paraziták hosszú távon is fennmaradjanak. Viszont később kutatások szerint a horizontális géntranszfer ütemének variációja már lehetővé teheti a fennakadásukat.

Most a kutatók rengeteg a adatot vizsgáltak a mikroorganizmusok közötti genetikai parazita átmenetekről és ezekből megállapították, hogy minimum mekkora horizontális géntranszfernek kell ahhoz lennie, hogy az önző gének hosszú távon is fenn tudjanak maradni. A kutatóshoz különböző matematikai modelleket és genetikai összehasonlításokat is végeztek, amivel meg tudták határozni, hogy a különböző tényezők, hogyan hatottak a genetikai paraziták terjedésére és fennmaradására.

A kutatók eredményei szerint annak ellenére, hogy a kritikus horizontális géntranszfer függ a természetes kiválasztódás erejétől és a gének kiesésének ütemétől, mégis a tipikusa horizontális géntranszfer ütem elegendőnek tűnik ahhoz, hogy a paraziták hosszú távon is fenn tudjanak maradni. Az eredmények arra is magyarázattal szolgálnak, hogy a különböző típusú paraziták miért használnak más és más stratégiákat.

Például a szelekció során nagy eséllyel kitörlődő paraziták számára nagyobb mértékű horizontális géntranszferre van szükség, amihez autonóm mechanizmusokat kell kialakítaniuk vagy más autonóm parazitákhoz kell kapcsolódniuk, potyautasként. A kevésbé káros paraziták előtt már több lehetőség van, ezek például a gazdatesten belüli sokasodással is fenn tudják tartani magukat.

Annak ellenére, hogy az önző géneknek nincsenek jótékony hatásai mégis a korai élőlények és a genetikai paraziták közötti versenynek fontos szerepe lehetett bizonyos jelentős evolúciós eseményekbe az élőlények fejlődésének történelmében. Ez a verseny például olyan mechanizmusok megjelenését okozhatta, mint a zárt sejtek és a többsejtű életformák megjelenése, ezen felül a folyamatos csatájuk miatt az élőlények ellenállóbbá is válhatnak a más parazita fertőzésekkel szemben.

A kutatás következő lépésében a kutatócsapat különböző genetikai parazita osztályok vizsgálatára fog fókuszálni, ezzel pontosabb képet adva arról, hogy milyen kölcsönhatás van a különböző önző gének között.

Forrás: iopscience.iop.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.