Ретровирусы — это особая группа вирусов, некоторые из которых опасны, например ВИЧ, а другие считаются безвредными. Вирусы, изученные Йоханом Якобссоном и его коллегами в Лунде, называются эндогенными ретровирусами (ERV), поскольку они существуют в геноме человека в течение миллионов лет. Их можно найти в части ДНК, которая ранее считалась неважной, так называемой мусорной ДНК — понятие, которое исследователи начали пересматривать.«Гены, контролирующие выработку различных белков в организме, составляют меньшую долю нашей ДНК, чем эндогенные ретровирусы.
На их долю приходится примерно 2 процента, в то время как ретровирусы составляют 8–10 процентов всего генома. Если это окажется, что они могут влиять на производство белков, это даст нам огромный новый источник информации о человеческом мозге », — говорит Йохан Якобссон.И это именно то, что обнаружили исследователи. Они определили, что несколько тысяч ретровирусов, которые обосновались в нашем геноме, могут служить «стыковочными платформами» для белка под названием TRIM28.
Этот белок обладает способностью «выключать» не только вирусы, но и стандартные гены, прилегающие к ним в спирали ДНК, позволяя присутствию ERV влиять на экспрессию генов.Этот механизм отключения может вести себя по-разному у разных людей, поскольку ретровирусы — это тип генетического материала, который может оказаться в разных местах генома.
Это делает его возможным инструментом эволюции и даже возможной первопричиной неврологических заболеваний. Фактически, есть исследования, которые указывают на отклоняющуюся регуляцию ERV при нескольких неврологических заболеваниях, таких как БАС, шизофрения и биполярное расстройство.Два года назад команда Йохана Якобссона показала, что ERV играет регулирующую роль в частности в нейронах. Однако это исследование было проведено на мышах, тогда как новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, было проведено с использованием человеческих клеток.
В этом контексте особенно важны различия между мышами и людьми. Многие ретровирусы, встроенные в ДНК человека, не существуют у других видов, кроме человека и наших ближайших родственников — горилл и шимпанзе. Похоже, они включились в геном около 35-45 миллионов лет назад, когда эволюционная линия приматов была разделена между Старым и Новым Светом.«Многое из того, что мы знаем об общем развитии мозга, получено от плодовой мухи, рыбок данио и мышей.
Однако, если эндогенные ретровирусы влияют на функцию мозга, и у нас есть собственный набор этих ERV, механизмы, на которые они влияют, могли способствовать развитие человеческого мозга », — говорит Йохан Якобссон.