Мы носим в себе не только наши гены, но и наследие древних вирусов. Около половины человеческого генома состоит из остатков вирусной ДНК — транспозируемых элементов, которые, несмотря на свою репутацию "тёмной стороны" генома, играют важнейшую роль в развитии эмбрионов.
Транспозируемые элементы — это фрагменты вирусной ДНК, которые реактивируются сразу после оплодотворения. В первые дни развития эмбриона клетки обладают удивительной пластичностью, но механизмы, регулирующие эту пластичность, долгое время оставались загадкой.
Исследования на мышах показали, что эти древние вирусные элементы влияют на клеточную пластичность, но до сих пор не было ясно, является ли это свойством всех млекопитающих.
Группа учёных под руководством профессора Марии Елены Торрес Падильи из Мюнхенского института Гельмгольца и Университета Людвига-Максимилиана провела исследование, чтобы выяснить, как эти вирусные фрагменты активируются в разных видах млекопитающих.
Они создали атлас эмбрионов различных животных, включая мышей, свиней, коров и макак-резусов. Результаты оказались неожиданными: несмотря на свою древность, вирусные элементы повторно активируются в эмбрионах, а у разных видов наблюдается активность различных типов этих элементов.
Эти открытия открывают новые горизонты для манипуляций с генами. Например, с помощью активации транспозируемых элементов можно направлять дифференцировку стволовых клеток, что обычно требует управления целыми группами генов.
"Этот подход может значительно повлиять на управление судьбой клеток", — говорит Марлис Оомен, соавтор исследования.
Исследование имеет важное значение для биологии развития. В отличие от большинства исследований, ориентированных на один вид, учёные сравнили эмбрионы нескольких видов, что позволило выявить общие для всех млекопитающих механизмы регуляции.
Это открыло уникальный набор данных, который станет ценным ресурсом для будущих исследований в области репродуктивной медицины.
Ви́рус (лат. virus) — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).