• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.09.2022
Даниил Сухинов
1
749

Гены ретровирусов защищают мозг млекопитающих от новых патогенов 

4.9

Группа ученых из Японии обнаружила, что вирусные гены, включенные миллионы лет назад в геном инфицированного хозяина и передающиеся из поколения в поколение, впоследствии стали частью врожденного иммунного ответа у млекопитающих. Исследование в очередной раз подчеркивает существенную роль вирусов в жизни и, возможно, эволюции млекопитающих и человека.

Сигналы RTL5 (красный), RTL6 (зеленый) и двухцепочечной РНК – имитации вирусной инфекции (синий) на внутренней поверхности полушарий головного мозга мыши / © Masahito Irie et al, Development, 2022

Многие вирусы — от обычного вируса гриппа и SARS-CoV-2, вызывающего коронавирусную инфекцию Covid-19, до ВИЧ, — несомненно, оказывают большое влияние на повседневную жизнь человека, буквально выводят его из привычного ритма на несколько дней или недель, а иногда и на всю оставшуюся жизнь. Однако ряд вирусов, поразивших, но не убивших наших предков миллионы лет назад, оставили куда более серьезный след в виде своей ДНК в геноме как человека, так и других млекопитающих.

Впоследствии эти вирусные гены изменялись и эволюционировали, приобретая со временем совершенно новые функции, полезные уже для организма хозяина. Таким образом эндогенные ретровирусы, чья ДНК встроилась в организм хозяина и перестала проявлять патогенные эффекты, превращаются в ретротранспозоны — участки генома, способные многократно копировать сами себя и встраиваться обратно в геном, но уже в новом месте.

Порой такие ретротранспозоны выполняют крайне важные функции в организме хозяина — от формирования, поддержания и эндокринной регуляции плаценты млекопитающих, до участия в развитии мышц плода/новорожденного и регуляции функций головного мозга. В новой работе коллектив ученых из Японии выявил функцию еще пары ретротранспозонов — RTL5 и RTL6. О результатах исследования авторы рассказали в статье, опубликованной в журнале Development.

Изученные ретротранспозоны есть у всех плацентарных млекопитающих и очень похожи на гены современных ретровирусов, из-за чего и возникло предположение о вирусной природе этих участков ДНК. Исследователи были уверены, что RTL5 и RTL6 должны обладать достаточно важной для млекопитающих функцией, чтобы сохраниться в их геноме на протяжении нескольких десятков миллионов лет. Для определения функций этих генов авторы исследования выяснили, в каких клетках и при каких обстоятельствах активны эти гены, а также какие белки они кодируют. 

На примере мышей ученые показали, что RTL5 и RTL6 активно экспрессируются в клетках микроглии головного мозга. Эти клетки играют важную роль в формировании нейронных сетей мозга, поддержании контактов между нейронами и борьбе с патогенами, по какой-то причине преодолевшими гематоэнцефалический барьер. 

Причем микроглия с активным RTL5 реагировала на вирусную инфекцию, тогда как активность RTL6 позволяла клеткам микроглии бороться с бактериальной инфекцией.

Более того, удаление этих генов сделало клетки микроглии беспомощными против вирусных и бактериальных инфекций, что говорит о решающей роли ретротранспозонов в поддержании стерильности мозга плацентарных млекопитающих, в том числе человека. В дальнейшем авторы статьи предлагают обратить больше внимания на гены приматов и человека, приобретенные от ретровирусов, чтобы, возможно, лучше понять нашу эволюцию.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
7 часов назад
Александр Березин

Компания Neuralink, при помощи которой предприниматель Илон Маск надеется совершить революцию в интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI), впервые имплантировала человеку устройство «чтения мыслей». Об этом Маск сообщил в твите, опубликованном 29 января. Однако, некоторые обеспокоены отсутствием прозрачности вокруг имплантата, который должен дать возможность управлять устройствами посредством мысли. Реакции ученых и экспертов на это событие обобщает медиа-редакция Nature, а Naked Science приводит перевод этой статьи.

Вчера, 15:10
Александр Березин

Открытие трех тел, вращающихся вокруг Урана и Нептуна достаточно необычно. Последний раз новую луну у Урана находили более 20 лет назад.

23 февраля
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

Позавчера, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

23 февраля
Полина

Многие родители стремятся отдать детей в двуязычную школу, чтобы те развивались лучше и быстрее. Однако такое образование способно даже навредить ребенку, показало исследование.

Позавчера, 08:56
Михаил Орлов

Змеи — широко распространенные и разнообразные рептилии, которые очень близки ящерицам и в ходе эволюции произошли именно от них. Среди более четырех тысяч видов змей есть жители почти всех континентов и крупных островов, освоившие самые разнообразные экологические ниши и способные питаться почти кем угодно. Авторы новой статьи в Science проанализировали геномы более тысячи видов чешуйчатых (змей и ящериц), данные об их рационе и объяснили, как возникло уникальное разнообразие змей.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Zhe Sh
28.09.2022
-
1
+
До чего же странные методы приходится использовать эволюции из-за своей врожденной "слепоты"! Может быть, в этом и кроется объяснения обилия "мусорной ДНК" в геномах сложных эукариот? Бывают такие бабушки, которые весь хлам из квартиры не выбрасывают, а свозят на дачу. В результате чердак такой дачи превращается в свалку всякого бесполезного, а то и небезопасного скарба. Среди старых матрасов и поломанных торшеров может попасться, например, бутыль ртути, мешок крысиного яда и т.п. Внуки говорят: - Бабуля, зачем тебе этот хлам? Выброси немедленно! А бабуля отвечает: - Нельзя выбрасывать, пригодится! В обычной жизни бабушки умирают, после чего внуки освобождают чердак. Но бабушка-эволюция бессмертна! Она, как Плюшкин, собирает на чердаке генома всякие интроны, транспозоны, эндогенные вирусы, псевдогены и прочие ненужные, а то и смертельно опасные штуки. Ее мусору позволено не только храниться, но даже перемещаться и множиться. Откровенно вредные гены инактивируются, невредные могут делать почти все, что захотят. В результате геном иногда почти полностью превращается в склад забытых вещей. Генетики вопрашают: - Бабуля-эволюция, зачем тебе этот хлам? Вон, у прокариот все чистенько-красивенько, ничего лишнего - и процветают! А бабуля отвечает: - Нельзя выбрасывать, пригодится! И правда, проходит тысяча, миллион, миллиард лет, и когда-то бесполезный или даже очень опасный ген в результате случайных изменений превращается в ген чрезвычайно полезный, дающий организму какие-то новые, ранее недоступные возможности. Возможно, мусорная ДНК - это просто склад заготовок. Очень маленький процент этих заготовок со временем станет чем-то полезным, но поскольку неизвестно, какие именно заготовки пригодятся, а какие - нет, стоит собирать их, как можно больше. Естественно, до того предела, пока геном еще может сохранять стабильность.
Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: