Ученые связали критически важные ранние стадии эмбрионального развития с вирусом, который «смешался» с ДНК сложных организмов, к которым относятся и люди, около 500 миллионов лет назад. По словам исследователей, ДНК эндогенных ретровирусов, которые заразили самые ранние организмы на Земле составляет от 8 до 10% генома современного человека, сообщает Science Alert.
По мнению исследователей из Национального центра исследования рака Испании (CNIO), недавно обнаруженная связь между вирусами и ростом эмбрионов может иметь решающее значение при создании искусственных эмбрионов и разработки регенеративных лекарств.
«До недавнего времени эти остатки вируса считались мусорной ДНК, генетическим материалом, который был непригоден для использования или даже вреден. Интуитивно считалось, что наличие вирусов в геноме не может быть хорошим», — говорит биолог Серджио де ла Роза из CNIO.
Ученые детально изучили модели на мышах и смогли идентифицировать ретровирусный белок MERVL-gag, который помогает контролировать темп развития эмбриона всего через несколько часов после оплодотворения.
Ключевые этапы развития, о которых говорят ученые, заключаются в том, что первые несколько тотипотентных клеток (способных стать любой из клеток, образующих весь организм) дают начало плюрипотентным клеткам (способным становиться клетками, образующими любые ткани организма, но не плацентарную ткань).
Именно благодаря этому постепенному процессу сгусток клеток превращается в кошку, морской огурец, дождевого червя или человека. Исследователи показали, как MERVL-gag влияет на ген под названием URI, который считается важным, позволяя молекулам становиться плюрипотентными.
Ученые заметили высокие уровни экспрессии белка MERVL-gag на ранней фазе тотипотентности роста эмбриона, но затем эти уровни неуклонно снижаются. В результате образовался щательный баланс между белками, генами и плюрипотентностью, результат сотен миллионов лет эволюции, и ничего из этого было бы невозможно без древнего вируса.
Ранее ученые, которые изучали бактерии, живущие в кишечнике человека, обнаружили абсолютно новый класс вирусоподобных объектов. У них не было обнаружено последовательностей или даже структурных сходств с другими биологическими объектами.