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Os retrovírus estão reescrevendo o genoma do coala e causando câncer


O coala retrovírus (KoRV) é um vírus que, como outros retrovírus como o HIV, se insere no DNA de uma célula infectada. Em algum momento nos últimos 50.000 anos, o KoRV infectou o óvulo ou esperma do coala, resultando em descendentes que carregam o retrovírus em todas as células de seu corpo. Toda a população de coalas de Queensland e New South Wales, na Austrália, agora carrega cópias de KoRV em seu genoma. Todos os animais, incluindo humanos, sofreram infecções similares por retrovírus “germinativos” em algum ponto de sua história evolutiva e contêm muitos retrovírus antigos em seus genomas. Esses retrovírus, ao longo de milhões de anos, sofreram mutações em formas degradadas e inativas que não são mais prejudiciais ao hospedeiro. Como na maioria das espécies animais esse processo ocorreu há milhões de anos, os efeitos imediatos sobre a saúde do hospedeiro naquela época são desconhecidos, mas há algum tempo se suspeita que a invasão de um genoma por um retrovírus pode ter efeitos prejudiciais consideráveis. na saúde. O coala está em um estágio muito inicial neste processo, quando o retrovírus ainda está ativo e esses efeitos na saúde podem ser estudados.

Como os retrovírus podem causar câncer, pensava-se que havia uma ligação entre o KoRV e a alta frequência de linfoma, leucemia e outros cânceres nos coalas do norte da Austrália. Para investigar esta ligação, os cientistas Leibniz-IZW sequenciaram o DNA de coalas selvagens que sofrem de câncer. Isso permitiu que eles detectassem com precisão o número da cópia do KoRV nos genomas do coala e identificassem os locais precisos onde o retrovírus havia inserido seu DNA. Comparando esta informação entre tecidos saudáveis ​​e tumorais em coalas individuais, e comparando locais de inserção entre indivíduos de coalas, eles encontraram múltiplas ligações entre KoRV e genes conhecidos por estarem envolvidos no tipo de câncer que os coalas têm tendência.

“Cada coala carrega cerca de 80 a 100 cópias herdadas de KoRV em seu genoma. As localizações genômicas da maioria deles não são compartilhadas entre os coalas, indicando uma rápida expansão e acúmulo de cópias de KoRV na população. Cada vez que um retrovírus copia e se reinsere no genoma, causa uma mutação, potencialmente alterando a expressão do gene, o que pode ser prejudicial para o hospedeiro ”, diz o professor Alex Greenwood, chefe do Departamento de Doenças da Vida Selvagem em Leibniz-IZW. Isso significa que, copiando com frequência para novos locais no genoma, KoRV atualmente confere uma alta carga mutacional na população de coalas. Os tecidos tumorais contêm muitas novas cópias de KoRV, indicando que KoRV é mais ativo nas células tumorais. Essas cópias geralmente estavam localizadas perto de genes associados ao câncer. Novo inserções de KoRV em tecidos tumorais afetaram a expressão de genes em sua vizinhança . Essas alterações na expressão de genes associadas ao câncer podem causar aumento do crescimento e proliferação celular, levando a tumores. Embora outros fatores também possam contribuir para o câncer em coalas, a carga mutacional do KoRV provavelmente aumenta a frequência das células que se tornam cancerosas e pode encurtar o tempo de desenvolvimento do câncer.

Em um coala, foi encontrada uma cópia do KoRV que incorporou um gene completo relacionado ao câncer do genoma do coala em sua sequência de DNA. Isso aumentou muito a expressão desse gene e provavelmente causou câncer neste coala em particular. Se este vírus mutante for transmissível, seria de grande preocupação para os esforços de conservação dos coalas. A comparação da localização genômica do KoRV entre os coalas também sugere que o KoRV pode predispor os coalas relacionados a tumores específicos, e os coalas compartilham inserções do KoRV em genes específicos relacionados ao câncer que têm tipos semelhantes de câncer que podem transmitir aos seus descendentes. Em todos os coalas estudados, havia “pontos quentes” no genoma onde o KoRV se insere com frequência. Esses pontos quentes também estavam localizados perto de genes associados ao câncer. “Em resumo, encontramos várias ligações no nível genômico entre genes relacionados ao câncer e KoRV, revelando as maneiras pelas quais KoRV está subjacente à alta frequência de câncer em coalas”, explica Gayle McEwen, cientista da Leibniz-IZW.

Os resultados destacam as consequências prejudiciais à saúde que as espécies selvagens podem sofrer após a infecção da linha germinativa por retrovírus. As invasões da linha germinativa foram experimentadas repetidamente durante a evolução dos vertebrados e moldaram os genomas dos vertebrados, incluindo a linhagem que originou os humanos modernos. Provavelmente, esses problemas estavam associados a graves efeitos adversos à saúde, que devem ser enfrentados e superados para garantir a sobrevivência da espécie. Os cientistas do Leibniz-IZW demonstraram anteriormente que os retrovírus antigos presentes no genoma do coala auxiliam na rápida degradação do KoRV. O coala está em uma corrida para sobreviver aos efeitos do KoRV por tempo suficiente para o vírus se degradar. Considerando as muitas ameaças aos coalas, é uma corrida que eles precisam vencer.

Fonte da história:

Materiais fornecido por Instituto Leibniz para Zoos e Pesquisa da Vida Selvagem (IZW). Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Traduzido de Science Daily

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