Human Endogenous Retroviruses: Expression and Evolutionary Relationships

Abstract: Popular Abstract in Swedish Retrovirus är en typ av virus som finns hos både människor och djur. Detta virus sprider sig genom att en virus partikel tar sig in i en cell och sedan integrerar sin virala arvsmassa in i cellens arvmassa, DNA. Retrovirusets arvsmassa är från början RNA men skrivs sedan om till DNA för att kunna integreras. I molekylärbiologins barndom trodde man att det genetiska flödet alltid följde ett visst mönster, nämligen att en DNA molekyl kopierades till en RNA molekyl som i sin tur fungerade som ett mönster för en proteinmolekyl. När det upptäcktes att retrovirus kan göra en DNA molekyl av en RNA molekyl så döptes detta virus till just retrovirus (retro; -åter, -tillbaka). När den virala arvsmassan är integrerad i värdens arvsmassa kallas den provirus. Där sitter det sedan och utnyttjar cellens maskineri för att bilda nya partiklar för att kunna sprida sig till nya celler. En sådan spridning är horisontell, dvs spridningen sker mellan celler och mellan individer. Human Immunodeficiency Virus (HIV) som orsakar Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) hos människor är kanske det mest kända exemplet men det finns andra retrovirus som orsakar sjukdom hos både djur och människor. Om virus partikeln tar sig in i en könscell och integrerar sin arvsmassa där så kommer den att nedärvas tillsammans med alla andra gener och sprids på så vis till nästa generation. Det sker då en vertikal spridning och dessa retrovirus kallas endogena (ERV). Vissa endogena retrovirus förlorar hela eller delar av genen som gör att de kan flytta sig utanför cellen men vissa behåller förmågan till både vertikal och horisontell spridning. Uppskattningsvis utgörs vår arvsmassa av ca 7 % av ERVs. Dessa element har en förmåga att sprida sig inom cellen genom att kopiera sig själva och integreras på nya platser. Många av dessa element finns i hundratals kopior. Man har tidigare detekterat många olika grupper av sådana här element i vår arvsmassa. Vi var intresserade att undersöka vissa av dessa element närmare, både ifråga om uttryck, ålder och diversitet. Vi har studerat grupper som är besläktade med mus bröst cancer virus och intrascisternal type A particles (IAP), vars arvsmassa detekteras i partiklar som produceras i både tumörer och fostervävnad hos möss. Gruppen kallas klass II och består av många olika grupper. Vi har genom detaljstudier av DNat kunnat sluta oss till att det finns 10 olika grupper av de här elementen. Vi har också studerat deras allmänna RNA uttryck genom sökning i databaser. En av dessa grupper, HERV-K(HML-2), är sedan tidigare ganska noggrant studerad och man hade funnit att den är starkt uttryckt i könscells och testikel cancer. Vi ville dels veta om den gruppen var uttryckt i fler vävnader och dels om övriga klass II grupper över huvud taget var uttryckta. Vi fann att några klass II grupper, HML-1, HML-3, HML-5, HERV-K(HML-6) och HERV-K(C4), var uttryckta i olika vävnader till en mindre grad än HERV-K(HML-2). I övriga klass II grupper hittade vi antingen väldigt lågt eller inget uttryck alls. Vi har också studerat RNA uttryck av dessa gener hos olika individer. I vår studie inkluderade vi vita blodkroppar, bröstvävnad och livmoderkaka. Det visade sig att de fem grupperna, HML-1, HERV-K(HML-2), HML-3, HML-5 och HERV-K(HML-6), var väldigt uttryckta hos olika individer i alla de olika vävnaderna. Detta är antagligen beroende på att dessa element styrs av olika faktorer såsom hormoner och olika transkriptionsfaktorer som kan variera mellan människor.