Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28 сентября
Даниил Сухинов
1
319

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
Вчера, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

9 часов назад
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

7 часов назад
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

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?
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: