Страшный «подарок» предков: древнейшие вирусы поражают нашу ДНК и мозг по сей день
Согласно последним необычным результатам проведенного учеными исследования, древняя вирусная ДНК в нашем геноме может влиять на вероятность развития таких психических расстройств, как шизофрения, биполярное расстройство и большое депрессивное расстройство. Эта ДНК, остатки инфекций, вызванных древними ретровирусами, встраивается в ДНК наших клеток, становясь частью нашей генетической линии и изменяя ее. Изначально эти последовательности считались отголосками прошлого, но теперь выяснилось, что они играют более важную и опасную роль, превратившись в вредителей возрастом в миллионы лет, пишет The Conversation.
Ученые под руководством Дугласа Никсона, профессора иммунологии в медицине, Корнельского университета, обнаружили, что эти вирусные последовательности, называемые эндогенными ретровирусами человека (HERV) и датирующимися миллионами лет и в некоторых случаях существующие еще до появления Homo sapiens, могут регулировать экспрессию других наших генов, выявили исследователи в своей научной работе, опубликованной в журнале Nature Communications. При экспрессии гена его участок ДНК производит молекулы РНК, которые могут приводить к выработке белка или регулировать другие части генома. Например, один из этих ретровирусов регулирует ген, который изменяет связи между клетками мозга. HERV также могут производить РНК и белки, которые выполняют различные функции в клетках.
Ретровирусы — это интересная группа вирусов, которые встраивают свой генетический материал в ДНК клеток хозяина, которых они заражают. Эта уникальная способность позволяет им стать постоянной частью генома хозяина, часто передаваясь из поколения в поколение. Среди известных ретровирусов — ВИЧ, вызывающий СПИД, и HTLV-1, связанный с некоторыми видами рака. Интересно, что ретровирусы сыграли решающую роль в эволюции человека: около 8% человеческого генома состоит из эндогенных ретровирусов (ERV), древних остатков прошлых инфекций, согласно исследованию. Эти вирусные последовательности были использованы для выполнения полезных функций, например, гены синцитина, которые необходимы для развития плаценты у млекопитающих. Таким образом, многим из этих древних вредителей мы обязаны нашей постепенной эволюцией в современного человека. Природа удивительна и
Дальнейшие же результаты исследования показали, что некоторые человеческие гены, например синцитины 1 и 2, участвующие в развитии плаценты, происходят от HERV. Учитывая обилие ЭРВЧ в нашем геноме и их разнообразные функции, исследователи изучили, связана ли генетическая предрасположенность к психическим расстройствам с различиями в экспрессии ЭРВЧ.
В ходе исследования почти 800 образцов мозга, полученных при вскрытии, ученые выявили вариации ДНК, влияющие на экспрессию HERV. Сравнение этих данных с результатами крупных генетических исследований людей с психическими заболеваниями и без них показало, что экспрессия четырех ретровирусов была связана с основными психическими расстройствами. Два HERV были связаны с шизофренией, один — с шизофренией и биполярным расстройством, а один — с депрессией.
Хотя практическое применение этих результатов пока неясно, исследование открыло новую информацию о значении этих древних вирусных последовательностей ДНК, которые долгое время оставались незамеченными в научных работах. Изучая экспрессию HERV в мозге, ученые надеются получить представление о генетических факторах, влияющих на психическое здоровье, что в будущем может привести к созданию новых эффективных методов лечения, нацеленных на уничтожение проблемы в зародыше.