Белки древних вирусов могут регулировать развитие человеческого эмбриона

Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета обнаружили, что на ранних стадиях развития человеческого эмбриона активируются не только человеческие гены, но и вирусная ДНК, встроенная в наш геном в результате древних инфекций.

• Вирусные частицы в эмбрионе: Учёные впервые показали, что в развивающемся человеческом эмбрионе в изобилии присутствуют вирусные белки, которые даже собираются в структуры, похожие на вирусные частицы (что видно на изображениях электронной микроскопии).
• Источник — ретровирус HERVK: Около 8% человеческого генома состоит из вирусных последовательностей. Ретровирус HERVK инфицировал людей относительно недавно — в течение последних ~200 000 лет, и значительная часть его генома остаётся неповреждённой в наших клетках. Он активируется в эмбрионах возрастом 3–4 дня.
• Влияние на развитие: Вирусный белок Rec, кодируемый HERVK, не только влияет на экспрессию вирусных генов, но также связывается с человеческими РНК и модулирует их взаимодействие с рибосомами. Кроме того, его присутствие стимулирует иммунный ответ, повышая уровень человеческого белка IFITM1, который защищает клетки от вирусной инфекции.
• Эволюционная загадка: Неясно, является ли эта реактивация результатом эволюционного симбиоза или продолжением борьбы. Выражение HERVK в эмбрионе может быть потенциально полезной стратегией, улучшающей противовирусный иммунитет.

«Мы узнаём, что наш "мусорный ДНК", включая некоторые вирусные гены, перерабатывается для развития в первые дни и недели жизни», — отметила соавтор исследования Рене Рейхо Пера.

Результаты, опубликованные 20 апреля в Nature, показывают, что для полного понимания раннего человеческого развития необходимо учитывать функцию этих «геномных захватчиков».