En særlig type virus kan overføre genetisk information fra én art til en anden art og dermed give den modtagende art mulighed for at springe en masse udviklingstrin over. Den slags virus er typisk retrovirus, og processen har været ansvarlig for afgørende udviklingstrin i al eukaryot biologisk udvikling, herunder ikke mindst udviklingen af mennesket.
Det seneste forskningseksempel på en retrovirus-overført fundamental-egenskab er superhurtig nerveledning, som har gjort det muligt at udvikle en kompleks hjerne.
Uden retrovirus infektion af fjerne forfædre i hvirveldyrenes stamtræ, hvor mennesket jo er en ret ny lille gren, så ville der ikke være hurtigere hjerner, end hvad snegle råder over.
Et stort forskerhold fra Cambridge og Paris lavede en meget omfattende eksperimentel undersøgelse af nerveledning i centralnervesystemet hos gnavere og bekræftede efterfølgende resultaterne i frøer og zebrafisk. Tidligt i fosterudviklingen aktiverer en rest af et årmillioner gammelt retrovirus et gen, der koder for proteinet myelin i centralnervesystemets støtteceller. Myelinet omslutter og isolerer nervecellernes elektricitetsførende udløbere, som sender information rundt i nervesystemets komplekse netværk, lidt ligesom plastikisoleringen omkring kobberledninger. Myelin øger ledningshastigheden voldsomt, og gør det muligt at danne så komplekse neuronale netværk, som man ser i alle hvirveldyrs hjerner.
I dette tilfælde er der formentlig sket det, at ét blandt tusinder af retrovirus har inficeret et primitivt forstadie til hvirveldyr for flere hundred millioner år siden og tilført en ny egenskab, som er blevet indlejret i dyrenes kønsceller og har øget afkommets overlevelsesevne. Ungerne er blevet smartere og hurtigere. Ved naturlig selektion har det fastholdt den nye egenskab helt frem til os mennesker i resten af den årmillioner lange evolution, hvorunder det i øvrigt tyder på, at lignende retrovirus infektion/genoverførsel også er sket flere efterfølgende gange.
Der er mange tilsvarende eksempler på genetisk regulering gennem virusinfektion i de sidste mange hundred millioner års biologiske evolution. Retrovirusinfektion kan både overføre ny genetisk information horisontalt mellem arter, og den information kan indlejres i kønscellers DNA og derved nedarves til efterfølgende generationer. Genetisk information om nyttige egenskaber er på den måde blevet udvekslet på kryds og tværs af arterne gennem hele den naturlige evolution. Vi hænger alle sammen på helt konkret biologisk måde.
/jh
Kilde:
Tanay Ghosh et al. A Retroviral Link to Vertebrate Myelination through Retrotransposon-RNA-Mediated Control of Myelin Gene Expression. Cell 187, 814-830.e23, 2024