‚Koala AIDS‘ -Forschung enthüllt Genomevolution in Aktion

Koala

Das KoRV-A-Retrovirus begann vor Hunderten bis einigen tausend Jahren Koalas zu infizieren, begann im Norden Australiens und breitete sich nach Süden aus und könnte von Fledermäusen stammen. Bild: PETER PARKS – AFP / File

Wilde Koalas, die von einem tödlichen Retrovirus erkrankt sind, bekämpfen die Krankheit auf genetischer Ebene, sagten Wissenschaftler am Donnerstag, ein seltener Evolutionsprozess, der sich vor unseren Augen entfaltet.

Das KoRV-A-Retrovirus begann das Beuteltier vor hunderten bis einigen tausend Jahren zu infizieren, begann im Norden Australiens und breitete sich nach Süden aus.

Es ist mit dem Koala-Immunschwächesyndrom (KIDS) verbunden, das AIDS beim Menschen ähnelt, aber weniger wirksam ist, und macht die Tiere anfällig für tödliche Krebsarten und Sekundärinfektionen wie Chlamydien, die sie unfruchtbar machen.

Es wird befürchtet, dass diese verschiedenen Unglücksfälle, wenn sie nicht kontrolliert werden, schließlich zum Tod des ikonischen Tieres führen könnten.

Retroviren arbeiten, indem sie ihr Genom in ein Wirtsgenom einfügen, aber im Gegensatz zu HIV gelangt RETROV-A auch in die Keimzellen des Tieres, die Spermien und Eier produzieren, was bedeutet, dass es über Generationen weitergegeben wird.

Solche Erregerinfektionen von Keimzellen sind sehr selten, aber neuere Forschungen legen nahe, dass sie ein wichtiger Treiber der Evolution sind: Das letzte Mal fand es bei unseren menschlichen Vorfahren vor drei Millionen Jahren statt, und volle acht Prozent unseres Genoms stammen von alten Viren.

Manchmal werden die Viren für nützliche Zwecke kooptiert, einschließlich eines, das für die Entwicklung der Plazenta bei unseren Säugetiervorfahren vor etwa 100 Millionen Jahren verantwortlich ist.

In einem neuen Artikel, der am Donnerstag in der Zeitschrift Cell veröffentlicht wurde, enthüllte ein Team von Wissenschaftlern der University of Massachusetts Medical School und der University of Queensland eine Art „Genomimmunität“ bei neu infizierten Koalas.

Dies steht im Gegensatz zur Bekämpfung der Infektion durch das Immunsystem, wie Tiere normalerweise Krankheiten bekämpfen.

Ihre Ergebnisse legen nahe, dass Keimzellen einen wesentlichen Schritt im viralen Lebenszyklus erkennen und ihn gegen den Eindringling wenden, um die Genominfektion zu unterdrücken, indem sie den Unterschied zwischen ihren eigenen Zellen und dem Virus erkennen können.

„Und es scheint zu funktionieren, aber nicht wirklich gut“, sagte William Theurkauf von der UMass Medical School und leitender Autor der Zeitung gegenüber AFP.

‚Eine erste Reaktion‘

Theurkauf zog die Analogie eines Menschen, der sich die Grippe eingefangen hat: Sie werden sich krank fühlen, auch wenn Ihr Körper die Krankheit bekämpft. Ohne die anfängliche Immunantwort würden alle Infektionen schließlich zum Tod führen.

Was Koalas noch nicht entwickelt haben, ist eine zweite Reaktionsphase, in der spezialisierte kleine Ribonukleinsäuren (RNAs), die in verschiedenen Prozessen eine entscheidende regulatorische Rolle spielen, produziert werden, um das Virus auszuschalten.

„Wir sehen also die erste Reaktion“, sagte Theurkauf. „Die Frage ist, können wir Koalas finden, die die nächste Phase eingeschaltet haben, in der sie sie wirklich herunterfahren?“

Es ist unklar, ob dies bei einigen Koalas bereits geschehen ist oder, wenn nicht, wie lange es dauern wird, bis die Art die Reaktion entwickelt. Wenn sie dies nicht tun, könnte das Virus „ein Mechanismus des Aussterbens sein“, fügte er hinzu.

Die nördliche Bevölkerung, die zuerst infiziert wurde, hat sich am wahrscheinlichsten entwickelt, und das Team plant, sie als nächstes zu untersuchen.

Alternativ könnte der Mensch eines Tages eingreifen, um die Evolution durch Gentechnik zu beschleunigen, anstatt darauf zu warten, dass die Koalas selbst dorthin gelangen — obwohl die Wissenschaft noch weit entfernt ist.

In der Zwischenzeit sind Koalas jedoch ein lebendiges Beispiel für „etwas, das jeder Organismus auf dem Planeten durchgemacht hat“, sagte Co-Autor Zhiping Weng, ebenfalls an der UMass Medical School.

„Tiere infizieren sich mit Retroviren, die in die Keimbahnzellen gelangen. Diese Viren vermehren sich und fügen sich in die Chromosomen ein, verändern die Organisation und Funktion des Wirtsgenoms und der Prozess wird fortgesetzt, bis der Eindringling vom Wirt gezähmt wird „, sagte Weng.

„Am Ende dieses Infektionszyklus hat sich der Wirt verändert.“ NVG

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