Древняя вирусная ДНК человека оказалась защитой против ретровирусов
Древняя вирусная ДНК, обнаруженная в геноме человека, служит защитой против некоторых современных вирусов. Выявленные последовательности производят белки env, которые когда-то участвовали в синтезе вирусной оболочки. Сейчас эти белки способны конкурировать с ретровирусными инфекциями, не позволяя им проникать в клетки.Science: эндогенные ретровирусы человека оказались противовирусной защитой
Фото: Sangharsh Lohakare / Unsplash
Древняя вирусная ДНК, обнаруженная в геноме человека, служит защитой против некоторых современных вирусов. К такому выводу пришли ученые Корнеллского университета (США) и Гранадского университета (Испания), которые опубликовали результаты исследования в журнале Science.
Предыдущие исследования показали, что фрагменты древней вирусной ДНК, называемые эндогенными ретровирусами и присутствующие в геномах мышей, кур, кошек и овец обеспечивают иммунитет против современных вирусов, блокируя их проникновение в клетки-хозяева. Новая научная работа, проведенная с культурой человеческих клеток, демонстрирует, что эндогенные вирусы с противовирусным эффектом существует и у людей.
Некоторые вирусные гены, включенные в ДНК клетки-хозяина, производят белки оболочки, которые могут связываться с рецепторами поверхности других клеток. Тем самым эти белки конкурируют с живыми вирусами, мешая им связываться с клетками-мишенями и проникать в них. У человека насчитывается несколько тысяч остаточных ретровирусных последовательностей, что составляет около восьми процентов генома, и ученые предположили, что часть из них способна кодировать белки оболочки.
Исследователи проанализировали геном человека на присутствие последовательностей ДНК, соответствующих белковому домену env, связывающегося с клеточными рецепторами, и обнаружили 1507 кандидатов, из которых 668 демонстрировали признаки экспрессии. Данные по эмбриональным тканям и тканям взрослого человека продемонстрировали, что большинство проявляли активность на ранних стадиях развития человека, в стволовых и примордиальных зародышевых клетках или в плаценте. Значительная часть экспрессировалась в иммунных клетках, а некоторые env актировались при ВИЧ-инфекции.
Затем ученые сосредоточились на одном из белков вирусной оболочки — Suppressyn, который связывает клеточный рецептор ASCT2, являющийся мишенью для ретровирусов. Было показано, что экспрессируется в ранних эмбрионах человека и в развивающейся плаценте, тем самым защищая развивающийся эмбрион от инфекции. Эксперименты с клетками, которые получали из плаценты или эмбриональной почки и заражали ретровирусами RD114, продемонстрировали, что Suppressyn подавляет инфекцию.
Авторы заключают, что геном человека может содержать множество других белков ретровирусного происхождения, обладающих защитным действием против вирусных инфекций.
