Віруси, які інфікували спільного предка у тварин 500 мільйонів років тому та залишилися у геномі, забезпечили важливий етап ембріонального розвитку хазяїв. Вчені з'ясували, що білок, який кодує один з таких вірусів, необхідний для регуляції утворення у зародку плюрипотентних стовбурових клітин — клітин, які здатні утворити майже будь-які клітини майбутнього організму, крім плаценти. Про дослідження повідомляє Science Alert, а відповідна стаття опублікована у журналі Science Advances.
New Scientist
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Які віруси залишилися у нашому геномі?
Приблизно 10 відсотків геномів сучасних ссавців, а зокрема й людини, припадає на ендогенні ретровіруси. Це послідовності, що вкрай схожі та, імовірно, походять від ретровірусів, які колись вбудувалися у геном та залишилися у ньому. Довгий час вважали таку ДНК непотрібною, яка якщо й не шкодить, то і користі не приносить. Однак досліди на тваринах змусили переосмислити уявлення. Вони вказали, що ця вірусна ДНК активується під час розвитку ембріона. Однак достеменно невідомо, яку функцію виконують білки, що при цьому експресуються. Як-от білок MERVL-gag, що формує вірусоподібні частинки. Дослідити детальніше роль ендогенних ретровірусів у розвитку ембріонів тварин спробували вчені Іспанського національного центру дослідження раку. Вони простежили за експресією генів у зародків мишей на стадії від зиготи, тобто заплідненої яйцеклітини.
Яку роль виявили в ендовірусів?
Дослідники визначили, що ендогенний ретровірус MERVL, який кодує MERVL-gag, відіграє важливу роль у диференціації стовбурових клітин. Він забезпечує перетворення тотипотентної стовбурової клітини, яка здатна дати початок будь-якій клітині організму, у плюрипотентні стовбурові клітини, які можуть утворити всі клітини, крім позазародкових, як-от плаценти. Це перетворення перше на шляху до утворення спеціалізованих клітин, що мають чітку функцію і місце, як-то клітини шкіри, нейрони чи клітини м'язів.
Дія MERVL-gag опосередкована через вплив на білок URI, активність якого і є необхідною умовою для утворення плюрипотентних клітин. На початку, коли ембріон складається усього з двох клітин, MERVL-gag синтезується у великій кількості, зв'язуючися з URI та перешкоджаючи його дії. Але у наступні поділи його експресія знижується і він дає більшу можливість діяти URI, сприяючи повному запуску плюрипотентності.
На думку науковців, цей ендогенний ретровірус, який міг вбудуватися у геном тварин ще 500 мільйонів років тому, допомагає зробити плавним і вчасним процес диференціації клітин у зародка.