Древний вирус шимпанзе способствовал выявлению важного гена для мозга

Эксперименты с древним ретровирусом шимпанзе позволили молекулярным биологам из Швеции и США обнаружить уникальный участок генома приматов, ген LINC00662, который сыграл ключевую роль в эволюции человеческого мозга. Об этом сообщает издание ТАСС.

По информации пресс-службы Лундского университета, ген LINC00662 проявляет активность в трехмерных культурах человеческих нейронов, но отключен в аналогичных клетках шимпанзе. Это связано с тем, что древний ретровирус PTERV1, уникальный для шимпанзе, подавляет работу этого гена в нейронах высших приматов, как отметила научный сотрудник университета Патрисия Гердес.

Гердес и ее коллеги подчеркивают, что геномы человека и шимпанзе совпадают на девяносто девять процентов, однако их нервные системы развиваются по-разному и сталкиваются с различными проблемами в старости. Это затрудняет использование приматов для изучения болезней и понимания того, как человек развил способность к членораздельной речи и мышлению, а также указывает на наличие не только генетических, но и эпигенетических факторов, влияющих на развитие нервной системы.

Исследование древнего ретровируса PTERV1, который начал размножаться в геноме предков шимпанзе примерно от одного с половиной до пяти миллионов лет назад, стало важным шагом для ученых. На данный момент в ДНК шимпанзе обнаружено сто пятьдесят копий этого вируса, что указывает на его продолжающееся распространение по геному.

Часть копий PTERV1 находится в области девятнадцатой хромосомы шимпанзе, которая играет важную роль в развитии мозга и нервной системы. Это побудило ученых исследовать, как внедрение PTERV1 в этот участок генома влияет на работу соседних участков ДНК, для чего они создали миниатюрные модели мозга человека и шимпанзе из стволовых клеток и сравнили активность генов.

Сравнение показало, что вирус подавляет работу ранее неизученного гена LINC00662, который активно функционирует в клетках мозга человека. Подавление этого гена приводит к снижению количества формируемых нервных окончаний и замедлению развития нервной системы. Данный участок ДНК особенно активен в человеческом зародыше на седьмой-одиннадцатой неделе, когда нервная система быстро развивается.

В зародыше шимпанзе этот ген не активен, так как его чтение блокируется эпигенетическими метками из-за соседства с одной из копий PTERV1. Ученые предполагают, что в ДНК людей и приматов могут быть и другие примеры вмешательства древних вирусов в эволюцию и развитие человеческого мозга, что могло привести к уникальным особенностям нервной системы и ее заболеваниям.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX