Nowe badania przeprowadzone przez hiszpańskie Centrum Badań nad Rakiem (CNIO) odkryły zaskakujący związek między rozwojem embrionalnym a wirusem, który włączył się do DNA naszych przodków ponad 500 milionów lat temu. Okazuje się, że materiał genetyczny pochodzący z endogennych retrowirusów, które zainfekowały najwcześniejsze organizmy na Ziemi, stanowi około 8 do 10 procent współczesnego ludzkiego genomu.

Odkrycie to rzuca nowe światło na dotychczas uważane za bezużyteczne „śmieciowe DNA”, wskazując, że wirusy te odgrywają kluczową rolę w pierwszych etapach rozwoju embrionów. Naukowcy skupili się na badaniu mysich modeli, aby zbadać, jak białko retroviralne o nazwie MERVL-gag wpływa na tempo rozwoju embriona tuż po zapłodnieniu.

Odkryli, że MERVL-gag pomaga w zarządzaniu procesem, w którym pierwsze komórki totipotentne (zdolne do przekształcenia się w dowolną komórkę organizmu) przekształcają się w komórki pluripotentne (zdolne do tworzenia dowolnych tkanek ciała, ale nie tkanki łożyskowej). To stopniowe specjalizowanie się embrionu jest kluczowe dla przekształcenia zgrupowania komórek w organizm, tak jak kot, ogórek morski, dżdżownica czy człowiek.

Białko MERVL-gag odgrywa znaczącą rolę w tej transformacji, wpływając na gen URI, uważany za niezbędny w umożliwianiu komórkom stania się pluripotentnymi. To całkowicie nowa rola dla endogennych retrowirusów, ujawniająca mechanizm, w jaki endogenny retrowirus bezpośrednio kontroluje czynniki pluripotencjalności.

Badanie to nie tylko rzuca światło na złożone procesy rozwoju embrionalnego, ale także otwiera nowe możliwości w tworzeniu sztucznych embrionów i badaniach nad medycyną regeneracyjną, pomagając zrozumieć problemy wpływające na ciążę i płodność. Dzięki temu odkryciu zaczynamy dostrzegać, że te dawne wirusy, które współewoluowały z nami przez miliony lat, pełnią ważne funkcje, takie jak regulacja innych genów, co czyni to pole badań niezwykle aktywnym.

Źródło: Science Advances