Biolozi su otkrili zmijske gene kod krava, gene algi kod morskih puževa golaća i još popriličan broj virusa u genetskom ustrojstvu čoveka.

Darvinovo „Poreklo vrsta“ objavljeno je pre više od 150 godina. Ideja o „drvetu života“ je postojala i pre njega, ali sa uvođenjem mutacija u čitavu priču, Darvin je pokazao kako se formiraju novi izdanci i grane. Svakom živom biću će se dodeliti njegovo mesto, a nauka će se postarati da sve bude uredno i bez klimavih delova. A zapravo se dogodilo suprotno.

Molekularni biolozi su pronašli gene zmije kod krava, gene algi kod morskih puževa, a brojne viruse inkorporirane u genetski materijal ljudskih bića. Izgleda da smo svi mi monstruozni hibridi! Šta se to događa?

Čitav vek posle Darvina, mehanizam prenošenja naslednih osobina sa jedinke na jedinku i dalje je misterija. Plan za nastanak živog bića postoji negde u njegovim ćelijama, ali mnogi naučnici su sumnjali da ćemo ikada otkriti gde se tačno nalazi. A onda je 1953. zaokružena struktura DNK (otkrivena sredinom 19. veka, pre nego što su naučnici mogli da shvate atomske i molekularne strukture i pre nego što su otkriveni mnogi elementi Mendeljejevog periodnog sistema) a naučnici su počeli da proniču u njene tajne i otkrili da DNK ne nasleđujemo samo od svojih roditelja.

Prenošenje gena između vrsta se naziva horizontalni (ili lateralni) transfer gena. Glavni uzrok toga se može pratiti sve do virusa. Virus se smatra komadićem nestašnog genetskog materijala koji je odlučio da otvori sopstveni biznis. On preuzima ćelije i prisiljava ih da proizvode viruse – to su takozvani retrovirusi – i to tako što bukvalno prepisuje sopstvenu DNK ćelije.

Virusi su skloni mutacijama i greškama u kopiranju. Istraživači sa tokijskog Instituta za tehnologiju nisu bili previše iznenađeni kada su otkrili da virus kravljih boginja sadrži DNK zmije. U jednom treunutku istorije, virus je inficirao zmiju. Greška u kopiranju znači da je virus pokupio deo (inertne) DNK zmije. Kasnije je virus inficirao krave. Ponovo je greškom u kopiranju ostavljena virusna sekcija inertne DNK u kravljem genomu.

Tako nešto se može ponoviti mnogo puta. Tim istraživača sa teksaškog univerziteta je otkrio nizove DNK replicirane kod miševa, oposuma, anola guštera i rogatih žaba.

Retrovirusi se ponašaju kao prirodni genetski inženjeri, spajajući i uplićući gene jedne vrste sa genima druge vrste. Stavljanje gena meduze u genetski materijal miševa možda zvuči monstruozno – ali izgleda da priroda takve stvari radi već milionima godina.

Iako se horizontalnim transferom gena može premeštati genetski materijal jedne životinje u drugu, najuobičajeniji rezultat takve akcije je ostavljanje tragova virusa u DNK domaćina. Ti ostaci su poznati kao fosilni ili endogeni retrovirusi, a ima ih zaista mnogo. Naučnici koji proučavaju ljudski genom su do sada pronašli zaprepašćujuću količinu od 98.000 fragmenata retrovirusa, što iznosi osam procenata sveukupnog matarijala. Većina našeg genetskog nasleđa je možda ljudskog porekla, ali jednu dvanaestinu čine virusi.

Uvek se smatralo da ti fosilni retrovirusi nemaju nikakvu ulogu u ljudskom razvoju i da su samo neka vrsta „DNK smeća“ u genomu bez ikakvog efekta. Međutim, najnovija istraživanja nagoveštavaju da su oni možda odigrali ključne uloge u evoluciji. Retrivirus može da iseca i prenosi sekcije DNK. Iako je to mahom destruktivni proces, ponekad rezultat može ići u korist domaćina. Jedan od ključnih delova ljudske genetike je proteinski molekul p53. To nije gen, već „glavni regulator“ koji uključuje i isključuje gene. Tim Vang sa kalifornijskog univerziteta je stručnjak za novu naučnu disciplinu – bioinformatiku. Molekul p53 on naziva „najvažnijim molekulom u ljudskom genomu“. Opisuje ga kao čuvara čitavog genoma, jer je jedna od njegovih najvažnijih uloga da popravlja onu vrstu oštećenja DNK koja uzrokuje pojavu kancerogenih tumora.

Kontrolor p53 funkcioniše zahvaljujući oblastima DNK koja se nazivaju vezivna mesta – to su efikasni prekidači koje on može da uključuje i isključuje. Vang je otkrio da je trećina p53 vezivnih mesta povezana sa delovima fosilnih retrovirusa. Dva od najznačajnijih se mogu pratiti čak 40 miliona godina unazad, do trenutka kada su se primati podelili u dve grupe poznate kao Majmuni Novog Sveta i Majmuni Starog Sveta.

Glodari i drugi sisari koji su se pre toga odvojili od naše loze, nemaju ista p53 vezivna mesta i zbog toga su daleko podložniji nekim vrstama raka. O evolucionom uticaju ovog molekula se još uvek raspravlja u naučnim krugovima, ali je lako shvatiti da možda nikada ne bismo postali tako dugovečna vrsta da nije bilo p53 koji je u početku sprečavao istrebljenje većeg dela naše vrste od raka.

Vangov tim veruje da način na koji retrovirusi izazivaju promene u regulaciji gena i njihovom pojavljivanju predstavlja drugi tip evolucije koji je dodatak normalnoj genetskoj mutaciji. Ako su dodatna vezivna mesta blagotvorna, onda će nosilac opstati i preneti ih na svoje potomstvo. Vang veruje da će buduća istraživanja otkriti i druge glavne regulatore osim p53, koji takođe funkcionišu zahvaljujući intervenciji drevnih retrovirusa.

Drvo života je oduvek ličilo na viktorijanski pokušaj da se sve strpa u savršeno urednu hijerarhiju, ali realnost je više nego neuredna. Darvin je možda bio srećan što je potekao od majmuna, ali bi bio veoma iznenađen otkrićem da je ujedno i rođak virusa.