Вирусы оказались причиной врожденного иммунитета человека

Вирусы оказались причиной врожденного иммунитета человека

Фото

Генетики из университета Юты обнаружили, что многие из участков ДНК, которые регулируют активность генов, участвующих во врожденном иммунитете, являются эндогенными ретровирусами. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Ученые использовали несколько линий клеток человека, в том числе клеток HeLa, полученных в 1951 году из раковой опухоли Генриетты Лакс. Клетки обрабатывали гамма-интерфероном, который активирует регуляторные белки. Те, в свою очередь, связываются с определенным участком ДНК — энхансером — и увеличивают активность генов, участвующих в иммунной реакции.

Энхансер может находиться внутри транспозона — участка ДНК, который способен к передвижению и размножению в пределах генома. При этом некоторые транспозоны относятся к эндогенными ретровирусам. С помощью метода ChIP-секвенирования, который позволяет определить место связывания белка с ДНК, ученые смогли понять, какие транспозоны связываются с белками, активированными интерфероном.

Генетики определили 27 семейств транспозонов, которые могут нести в своей последовательности сайты посадки для регуляторных белков. При этом 20 из них происходили от эндогенных ретровирусов. Например, семейство MER41 — вирусы, которые относятся к роду гаммаретровирусов, появились в геноме предков человека 45-60 миллионов лет назад и стали причиной появления более семи тысяч транспозонов. MER41 включает в себя несколько подсемейств и является источником около тысячи участков связывания таких регуляторных белков, как STAT1 и IRF1.

Еще один эндогенный ретровирус — MER41.AIM2 — располагается рядом с геном AIM2, который кодирует белок, распознающий чужеродную ДНК и активирующий воспалительную реакцию. Ученые также обнаружили в нем сайт посадки STAT1. С помощью системы CRISPR-Cas9, которая позволяет редактировать ДНК, генетики удалили MER41.AIM2, в результате чего ген AIM2 перестал быть активным.

Геномный анализ позволил определить, что гаммаретровирусы встречаются также у лемурообразных, летучих мышей, хищников и парнокопытных. Это свидетельствует о том, что на эволюцию врожденного иммунитета могли независимо повлиять различные эндоретровирусы. Чтобы проверить эту догадку, ученые изучили последовательность эндоретровируса RLTR30B. Этот генный элемент встречается только у мышей, у которых в геноме отсутствует семейство MER41. В RLTR30B также обнаружились сайты посадки STAT1.

Эндогенные ретровирусы также могли привести к появлению плаценты. Как показали исследования, Ген Peg10, который необходим для нормального развития плаценты, похож по своей структуре на ретротранспозон Sushi-ichi.

www.ecosever.ru — Без превью