Ученые исследуют древние вирусы в ДНК человека

Исследование, проведенное совместно сотрудниками Оксфордского университета в Великобритании, Центра исследований СПИДа имени Аарона Дайамонда в Нью-Йорке и бельгийского института медицинских исследований (Rega Institute), показало, насколько широко в нашем генетическом материале встречаются вирусы, появившиеся еще в доисторические времена.

Эта научная работа проливает свет на происхождение существенной доли нашего генома, большая часть которого, состоящая из так называемой "темной материи", все еще остается загадкой.

Результаты работы опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи изучили геномы 38 млекопитающих, от мышей и крыс до слонов и дельфинов, а также человека.

Ученые обнаружили, что один из вирусов около 100 миллионов лет назад проник в геном их общего предка, и его следы присутствовали почти у всех млекопитающих выборки.

Другой вирус, как оказалось, инфицировал ранних приматов, и в результате он и сейчас присутствует в организме человека и человекообразных обезьян.

Исследователи установили, что многие из этих древних вирусов потеряли способность переходить из одной клетки в другую. Вместо этого они научились эффективно размножаться и функционировать в одной клетке.

Вынужденный выбор

Ученые обнаружили доказательства того, что вирусы так размножались в геномах млекопитающих, что их сравнивали со вспышкой болезни.

"Это история эпидемии внутри генома каждого животного, история, которая длилась 100 миллионов лет и которая продолжается и в наши дни", - рассказал один из участников проекта Роберт Белшоу, сотрудник зоологического факультета Оксфордского университета.

"Мы полагаем, что эти вирусы были вынуждены сделать выбор: либо сохранить свою "вирусную" сущность и распространяться среди разных животных и разных видов, либо оставаться внутри одного генома и широко размножаться внутри него", - добавил он.

Исследование показало, что эти древние вирусы, получившие название ретрогенных, в процессе своей эволюции потеряли ген ENV, который отвечает за межклеточный обмен. В результате число этих микроорганизмов в клетках-ядрах возросло в 30 раз.

Данное исследование – еще одна из многих попыток проникнуть в суть сложнейшего генома человека.

Как это ни странно, но только 1,5% генетического материала наших клеток имеет жизненно важные функции. Одна половина всей остальной части, иногда называемая "ДНК-мусором", как полагают, никакой функции не несет, а вторая – состоит из генов, привнесенных вирусами и разными паразитами.

Полезная служба

Как утверждает руководитель проекта Гикас Магиоркинис, "большая часть "темной материи" нашего генома развивается по своим собственным законам, так же как эпидемия инфекционного заболевания, действующая в течение миллионов лет".

"Выяснение правил этой древней игры поможет нам понять ее роль в сохранении здоровья и распространении болезней", - добавил он.

Исследование позволяет предположить, что ДНК человека служит средой, в которой развиваются вирусы, или же микро-экологическим миром внутри нашего генетического материала.

Известно, что эти вирусы могут играть положительную роль. Так, например, полученный из вирусов белок синцитий способствует развитию плаценты.

По словам доктора Белшоу, эндогенные ретровирусы (ERV), насколько известно, не оказывают вредного воздействия на организм.

"Но могут быть и побочные эффекты, которые мы сейчас пока еще не замечаем. Тем не менее вирусы могут оказаться и полезными, если они – под влиянием рака или инфекции - начнут перемещаться и выделять белки", - отметил он.