Virukset ovat tunnettuja kyvystään aiheuttaa sairauksia, tekemällä meistä heikkoja ja heikkoja, mutta niiden läheinen suhde ihmisen biologiaan on paljon vähemmän tunnettua. Retrovirukset, jotka lisäävät geneettisen materiaalin genomiin kopioidakseen itsensä, jättävät jäljelle geenejä, jotka auttavat immuunijärjestelmäämme toimimaan ja muotoilemaan alkioiden ja istukan kehitystä.
Tutkijat julkaisivat julkaisun PLOS Genetics artikkeliin, jossa he kertoivat, että synstidiini, virusproteiini, joka edistää istukan muodostumista, lisää myös uroshiirien lihasmassaa. Nämä havainnot voivat osittain selittää biologian pitkäaikaisen mysteerin: miksi monien nisäkäslajien urokset ovat yleensä lihaksikkaisempia kuin naaraat.
"Heti kun luin tämän, mieleni alkoi piirtää mahdollisia seurauksia", sanoo evoluutiobiologi Aris Katsurakis Oxfordin yliopistosta, Iso-Britannia.
Virusperintö
Noin 8% DNA: n muodostavista 3 miljardista parista A, T, G ja C on viruspuute. Monista näistä virusjäännöksistä on tullut hyödytöntä roskaa, mutta ei kaikista, kuten viimeisen 15 vuoden aikana tehdyt löytöt osoittavat.
Vuonna 2000 tutkijat havaitsivat, että synstidiini, proteiini, joka edistää istukan muodostumista, oli itse asiassa virusproteiini, jonka ihmiset myöhemmin "lainasivat". Aluksi tämä virusproteiini antoi retroviruksen sulautua isäntäsolujen kanssa, tallettaen genomin sytoplasman turvasatamaan. Synkytiini on hiukan erilainen kuin tämän proteiinin muinainen muoto; se ohjaa tietyt istukan solut sulamaan äidin äidin solujen kanssa istukan ulkokerroksen muodostamiseksi.
Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että erilaisissa nisäkäsryhmissä on erityyppisiä synkytiiniproteiineja, mikä viittaa siihen, että nisäkkäät ovat toistuvasti lainanneet retrovirusproteiineja ja asettaneet ne uudelleen istukan kehitykseen.
Mainosvideo:
"On pelottavaa ajatella, että tämä solufuusio sai aikaan viruksen, jonka hankimme 30 miljoonaa vuotta sitten", sanoo Kööpenhaminan yliopiston patologi Lars-Inge Larsson.
Kasvutekijä
Äskettäisessä tutkimuksessa, jota johti virologi Thierry Heidmann Ranskan kansallisesta tieteellisestä tutkimuskeskuksesta (CNRS) Villejuifista ja Université Paris-Sudista Orsayssa, tarkasteltiin mitä tapahtuu, kun synkytiini poistetaan hiiren genomista. Molempien kopioiden poisto oli kohtalokasta, mutta synkytiini B: n poistaminen ja syncytin A: n pidättäminen johtivat siihen, että urospuoliset jälkeläiset olivat pieniä ja heikkoja. Nämä eläimet painoivat 18% vähemmän kuin pentueet molemmilla synkytiinikopioilla.
Tutkijat ajattelivat alun perin, että synkytiinin menetys aiheuttaa vaurioituneen istukan, joka vaikeuttaa hiirien kasvua ennen syntymää. Myöhemmät havainnot muissa laboratorioissa osoittivat, että synkytiini oli aktiivinen immuunisoluissa ja epäkypsissä lihassoluissa (myoblastit) sekä istukassa, joten Heidmann tarkisti hypoteesiaan.
Hän tiesi, että kypsät lihassolut muodostuivat fuusioimalla lukuisia epäkypsiä myoblasteja. Koska solufuusio on mukana molemmissa prosesseissa, Heidmann ja hänen kollegansa ehdottivat, että synkytiinillä voi olla myös rooli niissä. Edeltävien tietojen lisäanalyysi osoitti, että uroshiirien, joilla ei ole synkytiini B: tä, painon lasku johtui heidän lihaksen painon laskusta. Solututkimukset osoittivat, että miesten lihaksissa, joissa ei ollut proteiinia, oli 20% vähemmän lihaksikuituja ja kuitujen ytimiä kuin koskemattomien urosten lihaksissa.
"Olimme hyvin, hyvin yllättyneitä siitä, että erot olivat miehillä, mutta ei naisilla", Heidmann sanoo.
Leikkii lihaksilla
Myöhemmissä Heidmann-ryhmän suorittamissa kokeissa pyrittiin tarkkailemaan hiiren myoblasteja niiden kypsyessä lihassoluiksi ja osoittaen, että molemmat syntesiinigeenit ovat aktiivisia tässä prosessissa ja proteiinien estäminen vähentää solufuusiota yli 40%. Soluviljelmätutkimukset lampailla, koirilla ja ihmisillä ovat osoittaneet samanlaista laskua myoblastifuusiofunktiossa, kun tutkijat estävät syntiksiiniaktiivisuuden.
"Tämä on ensimmäinen voimakas merkki siitä, että retrovirusvaippaproteiineilla on tärkeä rooli istukan ulkopuolella", sanoo Salt Lake Cityn Utahin yliopiston evoluutiobiologi Cedric Feshot.
Heidmann korostaa, että syntesiinit eivät ole ainoita tärkeitä proteiineja lihaksen fuusioissa ja että hänen ryhmänsä ei vieläkään tiedä miksi nämä proteiinit stimuloivat miesten, mutta ei naisten lihaksen kasvua. Ja jos katsotaan, että hiiren syntesiinit otetaan täysin erilaisilta viruksilta kuin ihmisillä, Feshot suosittelee olettamatta, että ne ovat yhtä tärkeitä ihmisen lihaksen kehitykselle.
Silti hän sanoo, että on selvää, että nämä virusproteiinit, jotka ovat hajallaan koko genomimme, ovat paljon tärkeämpiä kuin kukaan olisi voinut arvata.
"Se mitä näemme on todennäköisesti vain jäävuoren huippu", Feshot sanoo.
ILYA KHEL