Полноценные исследования генома человека начались всего пару десятков лет назад, однако современная медицина была бы немыслима без генетики. Секвенирования, генетическая диагностика, — на сей раз международная группа исследователей обнаружила новую форму «геномного иммунитета», тесно связанного с ретровирусами. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Под ретровирусами обычно понимают семейство РНК-содержащих вирусов, такие как ВИЧ или вирус кошачьей лейкемии, использующие механизм обратной транскрипции. Ретровирусы обычно не заражают яйцеклетки или сперматозоиды, а потому не передаются из поколения в поколение. Однако, в ходе человеческой эволюции такое заражение все же происходило, о чем свидетельствуют 8% человеческого генома, имеющие вирусное происхождение. Кстати говоря, такие вирусные гены могут быть крайне полезными: например, именно от вирусов человек получил ген, необходимый для формирования плаценты.
В этот раз ученые изучили ретровирус KoRV-A, часто встречающийся у австралийских коал, и увеличивающий восприимчивость организма к инфекциям и раку. Главное отличие KoRV-A от других вирусов — способность заражать зародышевые клетки, в результате чего дикие коалы часто рождаются уже носителями патогена. Исследователи обнаружили, что зародышевые клетки способны распознавать нуклеиновые кислоты вирусов и подавлять инфекцию. “То, что мы нашли, – это своего рода внутренняя иммунная систему генома, способная различать генетический материал”, — рассказывает один из авторов исследования Уильям Тюркауф.
Геномы многоклеточных организмов, таких как человек, включают и некодирующие участки — так называемые интроны. После того как на матрице ДНК синтезируется комплементарная ей РНК, происходит так называемый “слайсинг”: интроны изымаются из продукта синтеза для получения матричной РНК. У ретровирусов есть собственные интроны, которые вырезаются, чтобы обеспечить синтез белков вирусной оболочки для последующей сборки вирусных частиц. Однако для репликации вирусам приходится производить и обычную, “несплайсированную” РНК, из которой интроны не удалены. Зародышевые клетки быстро распознают такую РНК и разрезают ее на малые нуклеиновые кислоты, которые могут связываться с транскриптами вирусной ДНК и саботировать сборку вирусных частиц.
“Через то, что мы видим у коал, прошел каждый организм на планете, — рассказывает эксперт по интегративной биологии Чжипин Вэн. — Вирусы заражают организм и попадают в зародышевые клетки. Вирусы размножаются и внедряются в хромосомы, изменяют геном хозяина, и процесс продолжается, пока клетка-хозяин не приручит захватчика”. Понимание этого механизма поможет разобраться как те или иные вирусные заимствования меняют наш геном, какие из новых функций могут быть полезны для человека и существенно расширить наши возможности в области редактирования генома.
Если вы хотите узнать о самых современных способах диагностики, новейших протоколах и особенностях лечения в Великобритании, записаться на прием к врачу или попросить второе мнение – свяжитесь с нами сегодня! Просто позвоните нам по телефонам +44 203 808 3629 и +44 (0) 7772 503 027, либо пишите на info@anglomedical.com.
Будьте здоровы с АнглоМедикал!
Photo by David Clode on Unsplash