Коалы сталкиваются со множеством проблем, которые угрожают выживанию вида: они страдают от потери мест обитаний, ускоренной разрушительными лесными пожарами, нападений домашних собак и столкновений с автомобилями. Кроме того, животные подвержены заражению смертельными хламидийными инфекциями и чрезвычайно часто сталкиваются с раком. Ученым удалось показать, что причиной необыкновенно высокой частоты возникновения онкологических заболеваний среди коал является ретровирус, когда-то вторгшийся в зародышевую линию.
Ретровирус коал (KoRV), как и другие ретровирусы типа ВИЧ, внедряется в ДНК зараженной клетки. В какой-то момент в последние 50 000 лет KoRV инфицировал яйцеклетку или сперматозоид коалы, в результате чего на свет появилось потомство, каждая клетка организма которого содержала ретровирус. Сегодня вся популяция коал в штатах Квинсленд и Новый Южный Уэльс имеет копии KoRV в своем геноме.
Поскольку ретровирусы могут вызывать рак, принято считать, что существует связь между KoRV и высокой частотой возникновения лимфомы, лейкемии и других видов онкологических заболеваний среди коал северной Австралии. Чтобы доказать это, исследователи из Института зоологии и дикой природы Ассоциации Лейбница (Германия) секвенировали ДНК диких коал, страдающих от рака, и определили количество копий KoRV в геноме животных, а также точные места встраивания ретровируса. Сравнив данные из здоровых и опухолевых тканей одного и того же животного, а также сравнив сайты встраивания вируса у разных коал, ученые обнаружили множество связей между KoRV и генами, участвующими в развитии тех видов рака, к которым предрасположены эвкалиптовые медведи.
«Каждая коала имеет около 80-100 унаследованных копий KoRV в своем геноме, и местоположение большинства этих копий различается у разных животных, что говорит о быстрой экспансии и накоплении KoRV в популяции, – комментирует профессор Алекс Гринвуд, руководитель кафедры болезней диких животных Института IZW. – Каждый раз, когда ретровирус копирует себя и встраивается в геном, происходит мутация, которая может влиять на экспрессию генов и иметь разрушительные последствия для здоровья животного».Постоянно копируя себя и внедряясь в новое место генома, KoRV повышает мутационное давление, при этом новые копии часто оказываются расположенными рядом с генами, связанными с развитием рака. Мутационное давление нарушает экспрессию генов, что может усиливать клеточный рост и пролиферацию и вести к образованию опухолей. Несмотря на то, что в развитии заболевания участвуют и другие факторы, именно мутационная нагрузка повышает вероятность того, что клетки станут раковыми, и ускоряет появление опухоли.
Фото: A. GillettЭто новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.