Древняя вирусная ДНК помогает мозгу мыши бороться с инфекцией

Остатки древней вирусной ДНК всё ещё активны в геномах некоторых животных. В какой-то момент эволюционной истории многие из этих так называемых эндогенных ретровирусов внедрялись в ДНК своего хозяина, и с тех пор хранятся в их генетическом коде. Исследования показали, что эта оставшаяся ДНК по-прежнему играет важную роль для млекопитающих.

Одному из авторов исследования Томоко Канеко-Ишино, генетику из Токайского университета в Японии, потребовалось более 30 лет, чтобы расшифровать функцию двух генов. Как сообщает Канеко-Ишино изданию The Scientist, корни новой работы восходят к исследованию геномного импринтинга 1989 года — феномену, при котором материнские или отцовские гены блокируют экспрессию генов другого родителя. Геномный импринтинг уникален для млекопитающих, и Канеко-Ишино было любопытно, как у млекопитающих развились гены, связанные с импринтингом. В то время она выдвинула гипотезу, что источником этих новых генов могут быть экзогенные фрагменты ДНК, полученные из вирусов, и млекопитающие, возможно, эволюционировали, чтобы воспользоваться ими.

Одиннадцать лет спустя Канеко-Ишино и её коллеги обнаружили два вирусных импринтированных гена — Peg10 и Peg11, а затем — гены с похожими последовательностями, названные Gag-подобными генами ретротранспозона (RTL). В течение следующего десятилетия команда Канеко-Ишино сравнила геномы животных в различных филогенетических группах и обнаружила, что два из этих генов, RTL5 и RTL6 , эволюционно сохраняются у плацентарных млекопитающих. Чтобы выяснить назначение этих генов, учёные использовали генную инженерию для прикрепления флуоресцентных белков к концам белков RTL у мышей и увидели, что RTL5 и RTL6 локализованы в иммунных клетках мозга, называемых микроглией. Затем исследователи начали вводить флуоресцентно меченные токсины, а также неметилированную ДНК и двухцепочечную РНК, которые являются обычными предупреждающими сигналами о вирусах, прямо в мозг мышей. После этого авторы исследования зафиксировали повышение уровня двух белков RTL, что привело к выводу о том, что они могут удалять патогенные вещества во время инфекции.

Таким образом, открытие Канеко-Ишино может говорить о том, что некоторые механизмы борьбы с вирусами в организме млекопитающих могут встраиваться в их геном.