Ученые обнаружили, что на ранних стадиях развития человеческого эмбриона он может защищаться от вирусов, используя белок SUPYN, который сам — остаток древнего вируса, сохраняющегося в нашей ДНК.
Ретровирусы способны встраивать собственный генетический материал в ДНК организма-хозяина. Оказавшись там, вирусный геном может случайно мутировать и «дезактивироваться», незаметно сохраняясь в клетках. А если он попал в половые клетки, то такой фрагмент ДНК будет передаваться по наследству из поколения в поколение. Подсчитано, что около восьми процентов человеческого генома составляют такие эндогенные ретровирусы (ERV) — остатки инфекций, попавших в организм наших предков многие миллионы лет назад.
Некоторые ERV со временем могут меняться и получать новые функции, начиная играть важную роль в жизни всего организма. Можно вспомнить, что один из них необходим для защиты мозга от новых инфекций. Еще один полезный ERV обнаружили ученые из Корнеллского университета, статья которых опубликована в журнале Science.
Седрик Фешхотт (Cedric Feschotte) и его коллеги проанализировали геном человека в поисках ERV, которые могут кодировать работающие в организме белки. Они обнаружили более 1500 таких фрагментов, среди которых — ген SUPYN, проявляющий активность на ранних этапах эмбрионального развития, а также в тканях плаценты. Кодируемый им белок связывается с рецепторами ASCT2 на поверхности клеток.
С этими же рецепторами взаимодействует другой белок — синцитин, ген которого — тоже остаток древнего вируса. Некогда через рецептор ASCT2 он проникал внутрь клеток, а теперь участвует в образовании межклеточных связей у эмбриона. Благодаря тому же ASCT2 клетки заражают и некоторые другие ретровирусы, поражающие приматов, хотя не из группы человекообразных. По-видимому, наши далекие предки получили защиту от таких инфекций.
По данным Фешхотта и его соавторов, роль такой защиты как раз играет бывший вирусный ген SUPYN. Организм активирует его в ответ на появление новых вирусов. С гена производится белок, который связывается с рецепторами ASCT2 и блокирует их, делая недоступными для инфекции.