Эмбрион человека находится под вирусной защитой

Человеческий зародыш был бы совсем беззащитен перед вирусной инфекцией, если бы его не защищали собственные «домашние» вирусы.

В ходе эволюции человеческий геном приобрёл «начинку» в виде вирусных генов. Происходило это, видимо, по той же технологии, которой пользуются современные ретровирусы, самым известным представителем которых является ВИЧ. Ретровирусный геном в виде молекулы РНК проникает в клетку, после чего с вирусной РНК делается ДНК-копия, которая вставляется в клеточную хромосому. На вирусном участке ДНК клеточные белки делают много РНК, которые служат матрицей для вирусных белков. С другой стороны, встроенный в клеточную ДНК вирус может на время «уснуть», не вредя хозяину; если же клетка способна делиться, то она передаст своего «гостя» дочерней клетке вместе с копией своей ДНК.

Если же такой вирус окажется в половых клетках или сумеет проникнуть в эмбрион на раннем этапе развития, когда предшественники половых клеток ещё не сформировались, его ждёт долгое путешествие из поколения в поколение. Постепенно в нём накопится множество мутаций, так что он станет неактивным и навредить клетке уже не может. Считается, что около 8% человеческого генома представлено бывшими вирусами. Некоторые из них, например, HERVK, попали к нам относительно недавно, около 200 тыс. лет назад.

Большинство таких последовательностей, как было сказано, навсегда «заснули» из-за множества мутаций, однако бывает, что некоторые всё же «просыпаются». Одно из самых неприятных последствий такого оборота событий - раковая опухоль; известно, что многие в прошлом вирусные гены активно работают именно в опухолевых клетках, и что, возможно, именно из-за них болезнь и начинает развиваться. Но есть и другие примеры - вот, скажем, совсем недавно удалось выяснить, что на ранних стадиях развития человеческого эмбриона в его клетках активируется вышеупомянутый вирус HERVK. Джоанна Высоцка (Joanna Wysocka) и её коллеги из Стэнфордского университета попытались узнать, чем оборачивается для зародыша активность вирусного «постояльца», и обнаружили нечто неожиданное.

В клетках 3-дневного зародыша оказалось много вирусных белков, причём настолько много, что они уже начинали объединяться в некое подобие готовых вирусных частиц. Более того, они влияли на активность других генов эмбриона: например, вирусный белок Rec повышал уровень белка IFITM1, чья задача - сидеть на поверхности клетки и не пускать в неё вирусную инфекцию. Получалось, что «домашний» вирус прикрывал зародышевые клетки от своих сородичей. Тот же Rec взаимодействовал с несколькими клеточными РНК, регулируя количество рибосом на них. Как именно это может отражаться на развитии эмбриона, пока неизвестно, но, так или иначе, вирусные белки активно в нём участвуют. Результаты экспериментов опубликованы в Nature.

Сами авторы работы пока говорят лишь о том, что им удалось увидеть. Руководит ли эмбрион действиями вируса, или вирусный геном преследует собственные цели, а общая польза в виде противовирусной защиты - лишь побочный эффект самоуправства HERVK, покажут дальнейшие исследования. Возможно, что за тысячелетия совместной эволюции клетки приматов и гены вирусов пришли к некоему взаимовыгодному симбиозу. И также не исключено, что «договор» с вирусами оказался очень выгодным обезьянам и человеку - представим, например, что именно вирусы во многом определяют наше развитие и задают план тела.

По некоторым данным, и формирование плаценты у человека происходит не без участия вирусных генов, а об одном из самых свежих открытий на эту тему мы писали в январе - как оказалось, спящие вирусные последовательности в ДНК иммунных клеток помогают им синтезировать антитела в случае инфекции. Видимо, исследования взаимной эволюции вирусов и высших животных принесут нам в будущем ещё немало сюрпризов. И, возможно, действуя на вирусные гены, мы сможем избежать многих болезней и расстройств, связанных с аномалиями индивидуального развития.

Newsland.ru

Комментарии пользователей:
Еще никто не комментировал. Вы будете первым!

А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
Отказ кусаться спас человечество от вирусов | Конец света в новостях
По сравнению с другими млекопитающими, в геноме человека гораздо меньше следов вирусной ДНК, выяснили ученые. Причина такой усиленной защиты от вирусов – в том, что предки человека начали активно пользоваться орудиями и перестали кусать своих врагов (а также животных, ..
2015-02-02
1555
0
Отказ кусаться спас человечество от вирусов | Конец света в новостях
По сравнению с другими млекопитающими, в геноме человека гораздо меньше следов вирусной ДНК, выяснили ученые. Причина такой усиленной защиты от вирусов – в том, что предки человека начали активно пользоваться орудиями и перестали кусать своих врагов (а также ..
2015-02-02
1454
0
Выживание эмбриона человека стало возможным благодаря вирусам | Конец света в новостях
Выживание человека обеспечивает вирус, защищающий трехдневные эмбрионы от других вирусов и регулирующий генную активность его клеток. Новое открытие американских ученых придало весу теории, согласно которой именно населившие ДНК человека вирусы способствуют его эволюции. Об исследовании рассказывается ..
2015-04-22
1648
Портрет человека будущего шокировал ученых | Конец света в новостях
Портрет, отражающий то, как в результате продолжающейся эволюции люди будут выглядеть через тысячу лет, составили британские ученые. Изображение, которое сконструировали на основе предсказаний ряда экспертов по анатомии, шокировало ученых.Портрет человека будущего заметно отличается от привычной внешности ..
2012-10-8
5268
7
Арктическая свалка | Конец света в новостях
Дно Северного Ледовитого океана превратилось в мусорную свалку - оно почти полностью усыпано разнообразным мусором, в том числе пластиковым и стеклянным. К неутешительному выводу пришли биологи из немецкого Института полярных и морских исследований, изучив свыше двух тысяч фотографий пролива, разделяющего ..
2012-10-28
7194
1
Когда вирусы помогают иммунитету | Конец света в новостях
Спящие вирусные последовательности в ДНК иммунных клеток помогают им запустить синтез антител в ответ на появления в организме чужеродных молекул. Антитела нужны иммунной системе, чтобы ловить чужеродные молекулы, а вместе с ними и их носителей, вирусов и бактерий. Странно было бы ожидать, что сами ..
2015-01-12
1711
0
Секрет возникновения человечества | Конец света в новостях
Изучение генома человека привело ученых к неожиданным выводам Изучение генома человека привело ученых к неожиданным выводам. По последним научным данным, геном человека состоит из 30-35 тысяч генов, причем наши гены на 99% совпадают с генами шимпанзе и на 70% -мыши. Выяснилось ..
2010-07-26
7087
6
Израиль строит автомобиль для зомби-апокалипсиса | Конец света в новостях
На протяжении долгих лет основным военным автомобилем в американской армии был небезызвестный Хаммер, но похоже, что сейчас ему придется потесниться. Израильская компания Israeli Military Industries разработала новую машину для нужд армии, которая называется Combat Guard. Бронированный, четырехколесный Combat Guard имеет ..
2014-07-10
2220
0
От стихийных бедствий спасет чудо-пузырь | Конец света в новостях
Житель Китайской Народной Республики Янг Жонгфу придумал шар, главной функцией которого является спасение людей во время природных катаклизмов и стихийных бедствий. Уже прошли первые испытания «чудо-шара», в ходе которых его функциональные возможности получили высокую оценку от экспертов ..
2012-08-29
2717
0
Ученые назвали новую дату рождения Земли | Конец света в новостях
Новое исследование ученых гласит: возраст Земли намного меньше, чем считалось ранее. К такому выводу пришли ученые из Кембриджского университета, сравнив элементы в мантии Земли с метеоритами в Солнечной Системе, которые обладают схожим возрастом. Например, сравнивая количество ..
2010-07-28
5251
5
Ученых напугал успешный эксперимент по переделке вируса летучих мышей | Конец света в новостях
Успешный лабораторный эксперимент по созданию гибридной формы коронавируса летучих мышей, способной заражать человека, вызвал среди ученых опасения о непредсказуемых последствиях утечки вируса-мутанта. Об открытии и спорах вокруг него сообщает издание Nature News.Американские биологи создали ..
2015-11-13
1397
Пол будущего ребенка оказался зависимым от вирусов | Конец света в новостях
Пол ребенка (у человека и других млекопитающих) определяет вирус, который попал в геном этой группы животных всего полтора миллиона лет назад. К такому выводу пришли ученые из Йельского университета, авторы статьи в журнале Nature.«Такие вирусы позволяют геному млекопитающих ..
2016-03-31
1784
Ученые: у человека было трое предков | Конец света в новостях
Приблизительно 2 миллиона лет назад, по мнению международного коллектива антропологов на территории Африки обитало, по крайней мере, три вида ископаемых предков человека. Согласно их данным, в этот период на данном материке обитали не только Homo erectus (человек прямоходящий) и H. habilis ( человек ..
2012-08-12
3558
1
Ученые: человеческий мозг больше не способен развиваться | Конец света в новостях
По данным ученых Кембриджского университета, человеческий мозг «исчерпал себя»: интеллектуальные способности достигли своего предела, а законы физики и физиологии не позволяют увеличить мыслительную деятельность. В ходе исследования структуры мозга человека и потребления им энергии, ученые пришли к выводу, ..
2011-08-2
5523
5
Археологи раскрыли тайну долины Мамонтова ручья | Конец света в новостях
Миллиметр за миллиметром археологи раскапывают долину Мамонтова ручья, что на территории Югры. Докопались до палеолита и неожиданно нашли фрагменты орудий древних людей. Было ли это копье для охоты или примитивное орудие для разделывания пищи, еще предстоит выяснить ученым, которые, похоже, стоят ..
2012-08-27
3045
0