Эмбрион человека находится под вирусной защитой

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

Похожие новости:
Учёные создали эмбрион вымершего животного
Учёные из Университета Нового Южного Уэльса (УНЮЭ) сообщили об успешном создании живого эмбриона животного, которое вымерло три десятилетия назад. Данный научный прорыв в будущем может позволить восстановить популяцию вымерших видов. Используя неживой генетический материал вымершего ..
2013-03-20 1690 0 Разное, интересное
0
Ученые: хронической усталостью можно заразиться
Хроническая усталость стала настоящим бичом в современном обществе. Установить природу этой болезни ученым пока не удалось, но в настоящее время жертвами хронической усталости являются свыше 17 миллионов пациентов по всему миру. Американскими учеными после анализа итогов ..
2012-11-9 1490 0 Разное, интересное
0
Ученый ищет смелую женщину для клонирования неандертальца
Американский генетик хочет клонировать вымерший вид людей с помощью стволовых клеток. Профессор из Гарвардской медицинской школы Джордж Чёрч ищет женщину, которая бы родила ему неандертальца. Генетик убежден, что сможет клонировать вид людей, который вымер 20-30 тысяч лет назад. По ..
2013-01-21 1395 0 Разное, интересное
0
В ДНК человека нашли следы древнего вымершего вируса
Ученые из США и Великобритании обнаружили в ДНК некоторых приматов, включая человека, следы древнего ретровируса HERV-T. На основе найденных остатков был восстановлен ген, что помогло выяснить, почему этот вирус исчез. Статья исследователей была опубликована в журнале eLife, кратко о ней рассказывает ..
2017-04-13 6873 0 Разное, интересное
0
В США поймали двухголовую акулу
Рыбаки, работавшие на промысловом судне близ побережья Флориды, столкнулись с необычным феноменом: в животе у одной из акул, попавшей в их сети, оказался двухголовый плод. Рабочий передал шокирующую находку ученым, которые заявили, что подобные организмы встречались биологам крайне ..
2013-03-26 1398 0 Разное, интересное
0
Круто ты попал в ДНК
Ученые открыли яркий случай иронии эволюции: фрагменты генетического материала вирусов, закрепившиеся в ДНК человека, со временем превратились в ключевые элементы иммунной системы, которая как раз и борется с опасными микроорганизмами, в том числе с вирусами. В приключениях вирусной ДНК в геноме человека разбиралась «Лента.ру». Некоторые ..
2016-03-06 1672 0 Разное, интересное
-1
Портрет человека будущего шокировал ученых
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 3043 0 Разное, интересное
1
«Детей от трех родителей» пообещали уже в 2017 году
Процедура «трех родителей» — трансплантация митохондрий при экстракорпоральном оплодотворении — была впервые успешно проведена на здоровых эмбрионах человека. Удачное осуществление операции делает возможным ее использование в медицине уже в конце 2017 года, сообщается в журнале Nature.Метод «трех родителей» заключается ..
2016-06-10 1094 0 Разное, интересное
0
Борьба вирусов и иммунной системы
В генах приматов оказалось возможным как в книге прочитать историю «гонки вооружений» между вирусами и иммунной системой. Антивирусная защита и вирусные белки, её обманывавшие, развивались след в след. Но гонка, в которой звери пока выходят победителями, продолжается. Гонка вооружений - атрибут ..
2012-06-23 1782 0 Разное, интересное
0
Учёные нашли объяснение гомосексуализму
С точки зрения эволюции гомосексуализм — не самый лучший выход из ситуации: с передачей генов потомству явно возникнут проблемы. Почему же на свет появляются люди с нетрадиционной ориентацией? Статистика гласит, если один из однояйцевых близнецов имеет нетрадиционную ориентацию, то существует 20%-ная ..
2012-12-18 2276 0 Разное, интересное
0
ВОЗ пообещала вакцину от вируса Эболы после весны 2015 года
Для массового использования вакцина против вируса Эбола будет доступна после весны 2015 года. Об этом сообщил РИА Новости помощник генерального директора Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Брюс Эйлвард (Bruce Aylward). «Я думаю, что к концу января ..
2014-10-15 1222 0 Разное, интересное
0
Великобритания разрешила редактировать геном человеческих эмбрионов
Министерство здравоохранения Великобритании выдало первое разрешение на редактирование генома эмбрионов человека в исследовательских целях. Его получит исследовательская группа из Института Френсиса Крика под руководством биолога Кети Никен (Kathy Niakan). Великобритания, таким образом, станет второй страной в мире, где разрешены подобные процедуры — в апреле прошлого года стало ..
2016-02-02 1166 0 Разное, интересное
0
Sony запатентует подушку, которая поможет проснуться
Компания Sony планирует разработать подушку, которая вместо того, чтобы помочь заснуть – поможет проснуться. В патентной заявке, поданной в Бюро патентов и торговых марок США, компания описывает подушку со встроенными электродами и датчиками, предназначенную для эффективного ..
2013-02-10 1245 0 Разное, интересное
0
Ученые: у человека было трое предков
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 2768 0 Разное, интересное
-1
Названы восстанавливающие ДНК человека физические упражнения
Американские и бразильские медики назвали эффективный способ запуска прижизненной реконструкции ДНК человека. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Experimental Physiology, кратко о нем сообщает EurekAlert!Одноразовой тренировки на выносливость достаточно, как показали ученые, для того, чтобы запустить экспрессию генов, ответственных ..
2017-02-09 8507 0 Разное, интересное
0